[发明专利]一种隧道花岗岩断层涌水风险等级预测方法

说明书

本发明公开了一种隧道花岗岩断层涌水风险等级预测方法，包括：S1：构建隧道花岗岩断层涌水的风险指标体系；S2：获取风险指标体系中各风险指标对应的历史样本数据；S3：确定各样本的涌水风险等级评估值；S4：建立样本数据集；S5：搭建BP神经网络模型，应用样本数据集训练BP神经网络模型，得到涌水风险等级评估模型；S6：获取各风险指标对应的新工程数据，并带入涌水风险等级评估模型，得到涌水风险等级预测值。本发明能够对隧道花岗岩断层涌水风险进行客观、科学的评估，并得到隧道花岗岩断层涌水风险等级预测值，计算速度快，精度高。

技术领域

本发明涉及隧道断层涌水风险预测方法领域。更具体地说，本发明涉及一种隧道花岗岩断层涌水风险等级预测方法。

背景技术

随着我国基础设施建设向地质条件更加复杂、埋深更大地层推进，越来越多的工程地质灾害事故发生。隧道作为公路、铁路的重要组成部分和控制性工程，隧道施工安全备受重视。当隧道穿越断层带时，发生涌水事故风险急剧上升，开展隧道花岗岩断层涌水风险等级预测具有重要意义。而传统风险评估方法计算量大、主观性强，因此，需要一种能够快速、客观地预测隧道花岗岩断层涌水风险等级的方法。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种隧道花岗岩断层涌水风险等级预测方法，包括以下步骤：

S1：构建隧道花岗岩断层涌水的风险指标体系；

S2：获取风险指标体系中各风险指标对应的历史样本数据；

S3：确定各样本的涌水风险等级评估值；

S4：建立样本数据集，所述样本数据集包括各风险指标对应的历史样本数据和各样本的涌水风险等级评估值；

S5：搭建BP神经网络模型，应用样本数据集训练BP神经网络模型，得到涌水风险等级评估模型；

S6：获取各风险指标对应的新工程数据，并带入涌水风险等级评估模型，得到涌水风险等级预测值。

优选的是，步骤S1中所述风险指标体系包括：

工程地质参数指标，其具体包括断层岩性、断层填充物、断层性质和断层宽度；

水文地质参数指标，其具体年均降雨量、地表水量、地下水量、含水层透水性和断层含水量；

施工设计参数指标，其具体包括施工工法、隧道埋深、超前注浆和超前支护方式。

优选的是，步骤S3中确定各样本的涌水风险等级评估值具体包括以下步骤：

S3-1：确定风险指标体系中各风险指标的权重；

S3-2：确定各样本的每项风险指标的评分；

S3-3：将各样本中每项风险指标的评分与对应的风险指标权重相乘后再求和得到各样本的涌水风险等级评估值。

优选的是，步骤S3-1中确定风险指标体系中各风险指标的权重具体包括以下步骤：

S3-1-1：根据1-9标度法构建风险指标体系中各风险指标的重要性对比矩阵；

S3-1-2：计算所述对比矩阵中每行数据的几何平均数；

S3-1-3：将步骤S3-1-2中得到的数据进行归一化处理，得到各风险指标的权重。

优选的是，步骤S3-2中确定各样本的每项风险指标的评分具体包括以下步骤：

S3-2-1：根据各风险指标的特征状态以及特征状态对应的安全风险影响程度建立各风险指标的评分标准；