[发明专利]一种用于TBM掘进隧道的岩爆预测方法

权利要求书

1.一种用于TBM掘进隧道的岩爆预测方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

S1：基于大数据网络，获取隧道工程特点与诱发岩爆的因素分析数据，建立关联性的多维正态云模型；

S2：开展试验模拟：基于上述维正态云模型中的参数指标，获取多组关联性数据，以岩样特性进行分类，确定岩样参数，分别对岩爆试样进行三向六面加载、单面卸载后顶部梯度加载的试验，获取不同类型的岩样的岩爆破坏模式、破坏程度以及对局部出现的脆性破坏模式的分析报告；

S3：建立测试模型：

S31：将上述得到的分析报告导入数据分析系统内，建立不同岩样的测试模型；

S32：确定隧道施工阶段参数特点，并获取对应岩样的参数信息；

S33：引入Hoek-Brown强度准则，估算对应的工程岩体强度，提出新型岩爆预测指标表达式，对表达式内的各数据进行参数设定，引入上述建立的测试模型中，进行测试，并跟踪记录测试数据；

S4：AI数据分析：将上述得到的试验数据录入系统，建立数据库，利用AI数据挖掘系统对数据库的样本进行分析，获取各指标的权重，并建立风险等级评定模型；

S5：动态数据采集：

S51：在掌子面后方的已开挖隧洞内布置多个监测断面，每个监测断面内布设若干微震传感器，获取隧洞内的震动信息参数；

S52：在隧道TBM掘进中记录各指标参数，将参数代入风险等级评定模型中，对隧道前方的岩爆风险等级进行评定。

2.根据权利要求1所述的一种用于TBM掘进隧道的岩爆预测方法，其特征在于：步骤S2中，加载和卸载是通过梯度与气液复合加载的大型真三轴加卸载岩爆装置实现的。

3.根据权利要求1所述的一种用于TBM掘进隧道的岩爆预测方法，其特征在于：步骤S2中，岩样参数包括单轴抗压强度、长期抗压强度，弹性模量、泊松比等。

4.根据权利要求1所述的一种用于TBM掘进隧道的岩爆预测方法，其特征在于：步骤S2中，岩每组试验重复2-3次，以发生岩爆或者确定不会发生岩爆为试验结束点。

5.根据权利要求1所述的一种用于TBM掘进隧道的岩爆预测方法，其特征在于：步骤S21中，隧道施工阶段参数指岩石强度、脆性系数、地质强度指标、开挖扰动系数、最大地应力等。

6.根据权利要求1所述的一种用于TBM掘进隧道的岩爆预测方法，其特征在于：步骤S51中，每个监测断面内设置的多个微震传感器之间呈“X”形排列，相邻两个断面之间共用一组微震传感器。

7.根据权利要求1所述的一种用于TBM掘进隧道的岩爆预测方法，其特征在于：步骤S31中数据分析系统包括参数识别模块、函数分析模块和模型建立模块。