隧道巖體質量智能動態分級KNN方法*

馬世偉 李守定 李 曉 馬立綱 李增林 張玉鋒

(①中國科學院地質與地球物理研究所， 中國科學院頁巖氣與地質工程重點實驗室， 北京 100029，中國)(②中國科學院地球科學研究院， 北京 100029，中國)(③中國科學院大學地球與行星科學學院， 北京 100049，中國)(④河北省高速公路延崇籌建處， 張家口 075000，中國)(⑤華北水利水電大學， 鄭州 450045，中國)(⑥中鐵工程裝備集團有限公司， 鄭州 450016，中國)

0 引 言

隧道圍巖是指隧道周圍一定范圍內對隧道穩定性產生影響的巖土體，通過現場圍巖分級判定既可以對合理選擇工程結構參數、工程設計起到指導作用，也是隧道工程投資預算的主要依據(關輝輝等， 2011)。因此一種能夠對巖體進行客觀評價的圍巖分類方法是隧道設計和施工階段的重要依據。

國際圍巖分級方法主要有普氏堅固系數法、巖體質量分級法、RSR 巖石等級結構法、RMR 圍巖分級法、Q 值法、日本準圍巖抗拉強度分級法、Caotes 巖石分類法、自穩時間 ts法、Terzaghi 荷載分級法等，其中應用范圍較為廣泛的是Barton的Q值法(Barton et al.，1974； Barton， 2002)和Bieniawski的RMR法(Bieniawski， 1989)，國內圍巖分級方法主要為國標BQ法，以及基于統計理論、人工智能、類比法思想的分類模型，其中應用范圍最為廣泛的是《工程巖體分級標準》BQ法(中華人民共和國行業標準編寫組， 2014)。Q分類法以巖石質量指標、節理組數、節理粗糙度系數、節理蝕變影響系數、節理水折減系數、應力折減系數6個判定指標為依據。RMR法通過對巖石強度、RQD值、節理間距、節理條件和地下水條件的各項參數進行評分，各得分值相加得到的初值來進行評價。……