[发明专利]基于多源数据融合的隧道围岩定量快速分级方法与装置

说明书

本发明涉及一种基于多源数据融合的隧道围岩定量快速分级方法与装置，属于隧道围岩监测领域。该方法包括以下步骤：采用多元逐步回归和判别分析法建立岩体基本质量指标表达式；岩体与岩块纵波速度之比的平方；根据BQ值的大小，将岩体基本级别划分成5个级别；在确定工程岩体的级别时，须定出地下水、软弱结构面和地应力状态对岩体基本质量BQ的影响系数Kl，K2，K3，按公式对BQ进行修正；影响系数根据国标提供的赋值表格确定；数据整合与分类；获取各指标。本发明能够实现公路隧道施工超前地质预报和现场试验测试，将现场监控量测数据、超前地质预报以及现场试验测试与围岩分级挂钩，具有很高的应用价值。

技术领域

本发明属于隧道围岩监测领域，涉及基于多源数据融合的隧道围岩定量快速分级方法与装置。

背景技术

岩体结构千变万化，荷载分布模式、大小具有随机性、模糊性、不可预见性，准确确定隧道受力状态很困难，导致现行的隧道结构设计规范多采用围岩分级为前提的类比设计，这是目前工作的客观现实情况，而且多年来的设计与施工都一直这样做，如果摒弃围岩分级，来谈结构设计(特别是隧道施工现场的设计)，做一些理论上的研究，研究成果的实用性是值得商榷的。研究新的设计方法，还是必须与围岩分级挂钩，与设计与施工的习惯相结合，这样的研究成果才有生命力，才有可能得到广泛应用。

目前，隧道施工现场围岩分级判断多采用定性标准，导致围岩分级判断往往带有很强的主观性，给隧道现场设计和施工工作带来不便。现在，大多数的公路隧道施工都要求进行现场监控量测工作、超前地质预报工作、现场试验测试工作，将现场监控量测数据、超前地质预报以及现场试验测试与围岩分级挂钩，提出一种基于多源数据融合的隧道围岩定量快速分级方法与系统就有十分重要的创新性，具有很高的应用价值。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于多源数据融合的隧道围岩定量快速分级方法与装置。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于多源数据融合的隧道围岩定量快速分级方法，该方法包括以下步骤：

S1：采用多元逐步回归和判别分析法建立岩体基本质量指标表达式；

BQ＝90+3Rc+250K_v

式中：Rc为岩石饱和抗压强度，单位为MPa；Kv为岩体完整性系数，定义为岩体与岩块纵波速度之比的平方；根据BQ值的大小，将岩体基本级别划分成5个级别；

S2：在确定工程岩体的级别时，须定出地下水、软弱结构面和地应力状态对岩体基本质量BQ的影响系数Kl，K2，K3，按公式对BQ进行修正；影响系数根据国标提供的赋值表格确定，具体公式为：

[BQ]＝BQ－l00(K₁+K₂+K₃)

对BQ进行修正后得[BQ]，由[BQ]定出工程岩体级别；

S3：数据整合与分类；

S4：获取各指标。

可选的，所述S3具体为：

强度Rc的数据来源为地勘报告；

完整性指标Kv的数据来源为TGP预报与弹性波测试；

地下水修正系数K1的数据来源为超前地质钻孔、瞬变电池超前预报；

软弱结构面修正系数K2的数据来源为地质罗盘测试；

地应力修正系数K3的数据来源为地勘资料或现场测试。

可选的，所述S4具体为：

1)单轴饱和抗压强度获取