[发明专利]基于围岩变形监控与数值模拟的隧道超前地质预报方法

摘要

本发明公开了一种基于围岩变形监控与数值模拟的隧道超前地质预报方法，将当前段围岩的实际分级情况与通过综合超前地质预报法对当前段围岩前方一段距离的围岩的进行的初步定性分级相结合，对当前段围岩前方一段距离的围岩进行综合定量分析，修正综合超前地质预报法对前方一段距离围岩进行超前预报得出的定性分级数据，减少超前预报中的人为主观性，增加地质预报的客观性；通过采取“通过一段，验证一段，预报一段”的方式，将下一段定性得出的围岩级别与定量得出的当前段围岩级别互相比较，以定量分析得出下一段围岩级别，修正定性分析所获得的下一段围岩级别和围岩参数，可对隧道围岩超前地质预报进行综合评价，大大提高了隧道超前预报的准确性。

主权项

一种基于围岩变形监控与数值模拟的隧道超前地质预报方法，其特征在于：包括以下步骤：a，采用数值模拟方法，分析模拟已分级的当前段围岩的开挖变形，获得初步模拟参数，为当前段围岩前方一段距离的围岩的最后分级做准备；b，对当前段围岩进行开挖验证，并记录当前段围岩实际情况，同时监控当前段围岩的实际变形情况，获得当前段围岩的开挖变形实际参数；c，利用开挖得到的当前段围岩实际情况，进行数值模拟，获得当前段围岩的开挖变形后模拟参数；d，将初步模拟参数、开挖变形后模拟参数及开挖变形实际参数三者进行对比分析，并根据三者对比分析之间的差异对当前段围岩级别进行区间划分，得出当前段围岩的实际分级情况；e，通过综合围岩预报法，对已分级的当前段围岩前方一段距离的围岩进行超前预报，获得当前段围岩前方一段距离的围岩的初步分级情况；f.根据步骤e所得的当前段围岩前方一段距离的围岩的初步分级情况，结合步骤d中所得的当前段围岩的实际分级情况，对当前段围岩前方一段距离的围岩的围岩级别和相关参数进行定量分级预报；g.重复步骤a‑f，根据获得的当前段围岩前方一段距离的围岩的定量分级预报情况进行数值模拟并开挖验证，并对下下段围岩进行定量分级预报；步骤d中，将初步模拟参数作为基础数据π，并取开挖变形后模拟参数和开挖变形实际参数间的差值δ，差值δ取绝对值，当前段围岩的实际分级标准为：当0≤δ/π<5％，为Ⅰ级围岩；5％≤δ/π<10％，为Ⅱ级围岩；10％≤δ/π<25％，为Ⅲ级围岩；25％≤δ/π<40％，为Ⅵ级围岩；40％≤δ/π<65％，为Ⅴ级围岩；65％≤δ/π<100％，为Ⅵ级围岩。