[发明专利]一种基于GIS框架的深埋超长隧道岩爆风险评估方法

说明书

本发明公开了一种基于GIS框架的深埋超长隧道岩爆风险评估方法，涉及隧道施工技术领域，其包括以下步骤：岩爆评估分区、岩爆控制因素识别、岩爆类型判别和岩爆等级评估；本发明的有益效果是：该方法核心思想是将岩爆评估工作对象与数据信息转化为GIS的图元数据，由GIS空间数据库统一管理，可以以几何图形形式加以展示；将传统岩爆评估方法与GIS空间数据分析方法相结合，可实现科学的对超长隧道岩爆评估信息的高效信息查询、计算和分析。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体是一种基于GIS框架的深埋超长隧道岩爆风险评估方法。

背景技术

隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道。根据埋深将隧道划分为深埋隧道和浅埋隧道两大类。

川藏铁路工程以深埋长隧道为主，长度以几十公里计，如色季拉山隧道（38 km）、鲁朗隧道（14 km）、拉月隧道（31 km）、通麦隧道（近12.4 km）和易贡隧道（近42.5 km）。对于此类长或超长隧道而言，取百米分段长度来开展评估工作来计算，如色季拉山隧道总长度为38 km，岩爆风险评估时需要380个区段。可见，岩爆风险评估工作尤为繁重，迫切需要一种简便快捷且多因素综合的岩爆风险评估方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于GIS框架的深埋超长隧道岩爆风险评估方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于GIS框架的深埋超长隧道岩爆风险评估方法，包括以下步骤：

S1，岩爆评估分区，依据待评估的深埋超长隧道所处区域的岩性、围岩类别以及地质构造，将待评估的深埋超长隧道沿线划分为若干个隧道评估区段；

S2，岩爆控制因素识别，

识别对应隧道评估区段的岩爆发生以及岩爆等级的控制因素，该控制因素包括对应隧道评估区段的地应力场条件、岩石强度和地质构造；

S3，岩爆类型判别，构建网络模型，将步骤S2所得的岩爆控制因素作为输入信息，岩爆类型作为输出信息，获得对应隧道评估区段的岩爆类型；

S4，岩爆等级评估，依据步骤S3所得的岩爆类型，使用相应岩爆等级评估方法来确定岩爆等级；

S5，之后将岩爆评估分区、岩爆类型判别以及岩爆等级评估的结果输入至GIS框架内，由GIS框架以图元数据和空间属性形式综合表征上述结果。

作为本发明进一步的方案：步骤S1中，隧道评估区段划分好后，根据岩石岩爆倾向性、围岩类别对不满足岩爆发生条件的隧道评估区段进行剔除。

作为本发明再进一步的方案：步骤S2中，地应力场条件包括地应力场量值和方向，岩石强度包括不同岩性岩石的强度和变形参数；地质构造包括地质构造发育位置及其影响范围。

作为本发明再进一步的方案：步骤S3中，所述网络模型为神经网络模型或贝叶斯网络模型。

作为本发明再进一步的方案：所述岩爆等级评估方法包括岩石强度应力比法、岩石应力强度比法和RVI指标法。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该方法核心思想是将岩爆评估工作对象与数据信息转化为GIS的图元数据，由GIS空间数据库统一管理，可以以几何图形形式加以展示；将传统岩爆评估方法与GIS空间数据分析方法相结合，可实现科学的对超长隧道岩爆评估信息的高效信息查询、计算和分析。

附图说明

图1为一种基于GIS框架的深埋超长隧道岩爆风险评估方法的流程图。

图2为一种基于GIS框架的深埋超长隧道岩爆风险评估方法中的岩爆类型判别的流程图。