隧道拱頂穩(wěn)定性測(cè)度評(píng)價(jià)方法

樊延祥， 胡振輝， 袁長(zhǎng)豐， 李金明， 馬國(guó)松， 關(guān)輝

（1.中鐵二十五局集團(tuán)第五工程有限公司，山東 青島 266101；2.青島理工大學(xué)土木工程學(xué)院，山東 青島 266525）

0 引言

由于巖體中存在大量的節(jié)理、裂隙等不規(guī)則結(jié)構(gòu)面，致使受開挖擾動(dòng)巖體在其力學(xué)響應(yīng)上表現(xiàn)出明顯的隨機(jī)性特征，特別是當(dāng)處于低溫環(huán)境中，巖體的各項(xiàng)參數(shù)又與常溫狀態(tài)下有所差異，為精準(zhǔn)評(píng)價(jià)地下工程穩(wěn)定性增加了難度。低溫條件下的隧道比常溫條件下的隧道更容易發(fā)生失穩(wěn)，因?yàn)榈蜏貢?huì)導(dǎo)致巖體的脆性增加、內(nèi)部壓力增大，當(dāng)隧道處于富水地區(qū)時(shí)，低溫還會(huì)導(dǎo)致巖體中的水結(jié)冰，使巖體內(nèi)部發(fā)生張裂[1-3]。在隧道工程中，為了有效防控隧道拱頂坍塌，需要依據(jù)施工監(jiān)測(cè)得到的少量拱頂沉降數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)拱頂變形趨勢(shì)以及評(píng)價(jià)拱頂穩(wěn)定性，這為精準(zhǔn)研判隧道拱頂失穩(wěn)增加了難度。如何從已有的少量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)挖掘拱頂失穩(wěn)的前兆信息，是科研工作者研究焦點(diǎn)之一。一些學(xué)者采用非線性方法和理論開展相關(guān)研究并取得了一些成果，李元松等[4]利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法對(duì)實(shí)際監(jiān)測(cè)的隧道圍巖位移值進(jìn)行訓(xùn)練與學(xué)習(xí)，給出了隧道圍巖位移值的預(yù)報(bào)模型；龍浩、高睿等[5]研究BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合馬爾科夫鏈方法，建立了隧道圍巖位移預(yù)測(cè)模型；蔡舒凌等[6]基于螢火蟲和動(dòng)態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)隧洞圍巖變形時(shí)序開展了預(yù)測(cè)研究；李洛賓、龔曉南等[7]采用循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法預(yù)測(cè)了盾構(gòu)隧道開挖引發(fā)地面最大沉降。……