[发明专利]一种考虑石英含量的TBM施工下围岩适应性评价方法及系统

说明书

本发明公开了一种考虑石英含量的TBM施工下围岩适应性评价方法及系统，包括：构建围岩适应性评价影响因素体系；根据待评价标段的围岩样本，获得影响围岩适应性评价因素的值；确定影响围岩适应性评价的各因素的权重，构建因素权重向量；建立代表评价因素隶属度的函数；根据确定的隶属函数计算模糊矩阵，模糊矩阵乘以因素权重向量，求得适应性评价结果向量；其中，最大隶属度在评价结果向量中所处的列数即对应围岩适应性的评级等级。本发明有益效果：综合考虑了地质因素和施工因素对围岩适应性的影响，有利于得到更加准确的评价结果；围岩的评价结果可以用来指导TBM选型，以及在实际掘进过程中，TBM掘进参数的设置。

技术领域

本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及一种考虑石英含量的TBM施工下围岩适应性评价方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

与传统钻爆法相比，得益于掘进速度快、成洞质量好、经济效益高、施工环境好、劳动强度低以及工程人员安全性高等施工优点，TBM施工方法已广泛应用于深埋长隧道的施工工程中。

由于对不同地质条件具有很强的敏感性，因此在特殊地质条件下准确预测TBM性能对于安排施工进度和评估挖掘成本至关重要。然而，围岩与TBM之间有着极其复杂的相互作用机制，这给揭示TBM性能与岩体性质之间的真正相关性带来了很多困难。

发明人发现，现有的围岩适应性评价方法，并没有考虑围岩评价相对于TBM掘进的适应性，无法得到准确的围岩评价结果，为后续的TBM施工带来了很大的安全隐患。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种考虑石英含量的TBM施工下围岩适应性评价方法及系统，综合考虑了地质因素和施工因素对围岩适应性的影响，选取的因素全面，评价结果更加准确。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种考虑石英含量的TBM施工下围岩适应性评价方法，包括：

确定影响围岩适应性评价的因素，构建围岩适应性评价影响因素体系；所述影响围岩适应性评价的因素包括：地质因素和施工反馈因素；其中，地质因素包括：岩石饱和单轴抗压强度、岩体完整性系数、岩石耐磨性、地下水发育和涌水状态以及洞轴线和不良结构面的组合关系；施工反馈因素主要包括刀盘推力、刀盘扭矩和岩碴形态；

根据待评价标段的围岩样本，通过实验、实际测量或者计算的方法，获得影响围岩适应性评价因素的值；

确定影响围岩适应性评价的各因素的权重，构建因素权重向量；

建立代表评价因素隶属度的函数；

根据确定的隶属函数计算模糊矩阵，模糊矩阵乘以因素权重向量，求得适应性评价结果向量；其中，最大隶属度在评价结果向量中所处的列数即对应围岩适应性的评级等级。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种考虑石英含量的TBM施工下围岩适应性评价系统，包括：

用于确定影响围岩适应性评价的因素，构建围岩适应性评价影响因素体系的模块；所述影响围岩适应性评价的因素包括：地质因素和施工反馈因素；其中，地质因素包括：岩石饱和单轴抗压强度、岩体完整性系数、岩石耐磨性、地下水发育和涌水状态以及洞轴线和不良结构面的组合关系；施工反馈因素主要包括刀盘推力、刀盘扭矩和岩碴形态；

用于根据待评价标段的围岩样本，获得影响围岩适应性评价因素值的模块；

用于确定影响围岩适应性评价的各因素的权重，构建因素权重向量的模块；

用于建立代表评价因素隶属度函数的模块；