[发明专利]一种无支护条件下巨跨地下洞室围岩稳定性评价方法

权利要求书

1.一种无支护条件下巨跨地下洞室围岩稳定性评价方法，其特征在于，包括以下内容：

S1、建立巨跨地下洞室围岩稳定性评价指标体系，其包括：目标层指标为巨跨地下洞室围岩稳定性A，准则层指标为岩体强度A₁、岩体裂隙A₂、地应力比值A₃、结构面产状A₄和地下水A₅，岩体裂隙A₂的指标层指标为裂隙条数A₂₁、长度比值A₂₂、裂隙宽度A₂₃,结构面产状A₄的指标层指标为结构面走向与洞轴线夹角A₄₁和结构面倾角A₄₂；

确定巨跨地下洞室围岩稳定性的评价等级和各评价指标的判定标准，具体为：将每个所述评价指标的取值划分为五个判定区间，各个所述判定区间对应相应的评价等级；

S2、确定准则层与指标层各指标的权重；

确定所述五个评价指标处于对应判定区间的相对隶属函数；

利用所述隶属度函数及指标的权重，结合S1中所述巨跨地下洞室围岩稳定性评价等级以及判定标准，对巨跨地下洞室围岩稳定性进行评价，得到所述巨跨地下洞室围岩稳定性状态值；

S3、利用分导洞关键地质参数样本评价得出洞室拱部、左右侧墙的围岩稳定性状态值；

运用分导洞拱部、左右侧墙的权重得出洞室该段的围岩稳定性状态值；

S4、利用分导洞关键地质参数推断巨跨地下洞室的关键地质参数，评价得出巨跨地下洞室围岩稳定性状态值，并根据现场施工的推进进行实时修正。

2.如权利要求1所述的一种无支护条件下巨跨地下洞室围岩稳定性评价方法，其特征在于，所述S4中，洞室围岩稳定性，需根据洞室高跨比对其进行修正，修正方法具体为：

考虑洞室的高跨比x对围岩稳定性的作用，以修正系数k和乘积的方式对隶属向量Z进行修正；

当x0.8时，取k＝1；

当x∈(0,0.8]时，k＝0.895*x^-0.606。

3.如权利要求1或2所述的一种无支护条件下巨跨地下洞室围岩稳定性评价方法，其特征在于，所述S1中，

岩石强度A₁选用岩石单轴饱和抗压强度R_C；

岩体裂隙A₂的指标层指标中，裂隙条数A₂₁和裂隙宽度A₂₃采用现场实测，长度比值A₂₂为裂隙长度与洞室被评价区域长度的比值，裂隙长度取值为所有裂隙的加权均值；

地应力比值A₃采用岩石单轴饱和抗压强度R_C与最大主应力σ_max的比值；

结构面产状A₄是指隧址区主要结构面的产状，其指标层指标结构面走向与洞轴线夹角A₄₁和结构面倾角A₄₂采用现场实测；

地下水A₅为洞库内每米洞长每分钟的出水量。

4.如权利要求3所述的一种无支护条件下巨跨地下洞室围岩稳定性评价方法，其特征在于，所述S2中，采用乘积标度法确定各指标层指标的权重，采用乘积标度法确定各准则层指标的权重；采用集对分析法构造可变模糊集理论的相对差异函数，确定巨跨地下洞室围岩稳定性评价指标处于级别区间的相对隶属函数。

5.如权利要求1或2所述的一种无支护条件下巨跨地下洞室围岩稳定性评价方法，其特征在于，所述步骤S2中，巨跨地下洞室围岩稳定性评价指标体系是一个三层指标体系，其评价过程采用两级模式进行。