[发明专利]隧道开挖风险预警及围岩分级评价方法

权利要求书

1.一种隧道开挖风险预警及围岩分级评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、利用最值标准化法将不同岩性的电阻率进行归一化处理，得到归一化后的卡尼亚电阻率；

S2、采用如下公式:将归一化后得出的卡尼亚电阻率转换为岩体完整性系数；

其中，λ为分段性线性系数；

Kr：岩体完整性系数；

ρ_gui：为归一化后的不同岩性的电阻率；

ρ_r：完整基岩卡尼亚电阻率；

ρ_w：岩体中软弱介质的卡尼亚电阻率；

S3、根据综合测井和地震折射得出速度与岩体完整性的对应关系，对岩体完整性系数进行修正；

S4、利用岩体完整性系数进行隧道围岩等级划分和风险预警。

2.根据权利要求1所述的隧道开挖风险预警及围岩分级评价方法，其特征在于，在步骤S1中，采用如下公式进行不同岩性的电阻率归一化处理：

ρ_gui：为归一化后的不同岩性的电阻率；

ρ_mass：洞身卡尼亚电阻率；

ρ_r：完整基岩卡尼亚电阻率；

ρ_w：岩体中软弱介质的卡尼亚电阻率。

3.根据权利要求1所述的隧道开挖风险预警及围岩分级评价方法，其特征在于：所述λ为分段线性系数，且根据或ρ_gui＞ρ_r分段取值；在进行取值时，采用最小二乘法拟合计算，当拟合误差达到最小时得出。

4.据权利要求1所述的隧道开挖风险预警及围岩分级评价方法，其特征在于，利用岩体完整性系数进行隧道围岩等级划分时，包括根据岩体完整性系数的范围，对围岩等级进行划分；

当岩体完整性系数0.9时，围岩等级属于第一级；

当0.6＜岩体完整性系数≤0.9时，围岩等级属于第二级；

当0.4＜岩体完整性系数≤0.6时，围岩等级属于第三级；

当0.2＜岩体完整性系数≤04时时，围岩等级属于第四级；

当岩体完整性系数≤0.2时，围岩等级属于第五级。

5.根据权利要求1所述的隧道开挖风险预警及围岩分级评价方法，其特征在于：根据围岩等级和洞身卡尼亚电阻率变化趋势，进行高风险预警区域的划分：

所述高风险预警区域包括I类高风险预警区和Ⅱ类高风险预警区。

6.根据权利要求5所述的隧道开挖风险预警及围岩分级评价方法，其特征在于，根据围岩等级划分高风险预警区域时，所述I类高风险预警区对应地质围岩的四级和五级围岩；所述Ⅱ类高风险预警区对应地质围岩的Ⅳ级围岩。

7.根据权利要求1所述的隧道开挖风险预警及围岩分级评价方法，其特征在于，根据洞身卡尼亚电阻率变化趋势划分高风险预警区域时，根据洞身卡尼亚电阻率的变化梯度进行表示，当变化梯度大于10⁵时，属于I类高风险预警区；当变化梯度小于10⁵时属于II类高风险预警区。

8.根据权利要求1所述的隧道开挖风险预警及围岩分级评价方法，其特征在于，还包括根据围岩等级和洞身卡尼亚电阻率的值，将岩体划分I类岩体完整性差或破碎区和II类岩体完整性较差区；

所述I类岩体完整性差或破碎区：洞身卡尼亚电阻率值小于2000；

II类岩体完整性较差区：洞身卡尼亚电阻率值位于2000-3000。