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隧道围岩的分级方法、装置、计算机设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:41277851 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-11 09:29
本发明专利技术涉及工程勘察技术领域,公开了隧道围岩的分级方法、装置、计算机设备及存储介质,隧道围岩的分级方法包括:根据目标隧道的目标围岩信息建立完整岩石模型;对完整岩石模型的多个钻孔处进行分析,得到目标围岩信息中的多个裂隙的几何参数;根据多个裂隙的几何参数,建立离散裂隙网络模型;根据完整岩石模型与离散裂隙网络模型,建立综合岩体模型;根据综合岩体模型,确定目标围岩信息的岩体强度数据和弹性模量数据;根据岩体强度数据和弹性模量数据,计算目标岩体基本质量指标;其中,目标岩体基本质量指标表示对目标围岩信息进行分级的质量指标;根据岩体基本质量指标,确定目标围岩信息的分级等级。本发明专利技术实现对围岩的准确分级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程勘察,具体涉及隧道围岩的分级方法、装置、计算机设备及存储介质


技术介绍

1、在隧道挖掘工程中,受挖掘影响而发生应力状态改变的周围岩石,称为围岩,隧道开挖时,在轴线方向水平应力和垂直隧道轴线方向应力的作用下,围岩会出现破坏区(岩石破碎)、损伤区(岩石弱化)、扰动区(岩石不弱化)和未扰动区(岩石未变化)会造成围岩开挖损伤带,其中,破坏区和损伤区,会对隧道挖掘造成困扰。

2、目前对围岩的分级过于粗糙,对于破坏区和损伤区的确定不够准确,导致对围岩的支护措施不够完整,易对隧道挖掘过程造成危害。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供了一种隧道围岩的分级方法、装置、计算机设备及存储介质,以解决对围岩的分级过于粗糙的问题。

2、第一方面,本专利技术提供了一种隧道围岩的分级方法,包括:根据目标隧道的目标围岩信息建立完整岩石模型,完整岩石模型表示展示目标围岩信息的颗粒的模型;对完整岩石模型的多个钻孔处进行分析,得到目标围岩信息中的多个裂隙的几何参数;根据多个裂隙的几何参数,建立离散裂隙网络模型,离散裂隙网络模型表征多个钻孔处的裂隙位置;根据完整岩石模型与离散裂隙网络模型,建立综合岩体模型,综合岩体模型表示目标围岩信息的综合状况信息;根据综合岩体模型,确定目标围岩信息的岩体强度数据和弹性模量数据;根据岩体强度数据和弹性模量数据,计算目标岩体基本质量指标;其中,目标岩体基本质量指标表示对目标围岩信息进行分级的质量指标;根据岩体基本质量指标,确定目标围岩信息的分级等级。

3、本专利技术根据目标隧道的目标围岩信息建立展示目标围岩信息的颗粒的完整岩石模型,对完整岩石模型的多个钻孔处进行分析,得到目标围岩信息中的多个裂隙的几何参数,根据多个裂隙的几何参数,建立表征多个钻孔处的裂隙位置的离散裂隙网络模型,根据完整岩石模型与离散裂隙网络模型,建立综合岩体模型,因此,本专利技术的综合岩体模型中既包括展示目标围岩信息的颗粒,又包括表征多个钻孔处的裂隙位置,使得综合岩体模型更贴合实际岩体情况,根据综合岩体模型得到的隧道围岩的分级也更加准确。本专利技术根据准确的综合岩体模型,计算岩体强度数据和弹性模量数据,根据岩体强度数据和弹性模量数据,计算表示对目标围岩信息进行分级的目标岩体基本质量指标,根据岩体基本质量指标,确定目标围岩信息的分级等级。本专利技术与相关技术相比,根据准确的数据建立更加准确的综合岩体模型,根据综合岩体模型计算对目标围岩信息进行分级的目标岩体基本质量指标,根据目标岩体基本质量指标,对目标围岩信息进行分级,本专利技术确定目标岩体信息的裂隙,实现对目标围岩信息的精细化分级,根据精细化的分级等级,可确定更完整的支护措施,保证隧道挖掘过程的顺利进行。

4、在一种可选的实施方式中,根据目标隧道的目标围岩信息建立完整岩石模型,包括:获取目标隧道的目标围岩信息的力学数据;其中,力学数据表示与应力相关的数据;根据力学数据确定目标围岩信息的水平应力分布信息和垂直应力分布信息;根据水平应力分布信息和垂直应力分布信息,利用预设算法建立完整岩石模型。

5、本专利技术获取目标隧道的目标围岩信息的与应力相关的力学数据,根据力学数据确定目标围岩信息的水平应力分布信息和垂直应力分布信息,根据水平应力分布信息和垂直应力分布信息,利用预设算法建立完整岩石模型,预设算法能有效解决颗粒集合体变形、破裂及破裂发展问题,本专利技术得到的完整岩石模型更加符合实际情况下的应力分布,从而使得后续的对完整岩石模型力学分析更加准确。

6、在一种可选的实施方式中,根据完整岩石模型与离散裂隙网络模型,建立综合岩体模型,包括:将完整岩石模型与离散裂隙网络模型进行叠加,得到综合岩体模型。

7、在一种可选的实施方式中,将完整岩石模型与离散裂隙网络模型进行叠加,得到综合岩体模型,包括:将离散裂隙网络模型中的多个钻孔处的裂隙位置叠加到完整岩石模型中,得到综合岩体模型。

8、本专利技术将离散裂隙网络模型中的多个钻孔处的裂隙位置叠加到完整岩石模型中,得到综合岩体模型,本专利技术的综合岩体模型中既包括完整岩石模型中的应力分布情况,又包括离散裂隙网络中的多个钻孔处的裂隙位置,后续对综合岩体模型进行力学分析时,得到的分析结果更加准确,更加符合实际隧道岩体的力学特征。

9、在一种可选的实施方式中,根据综合岩体模型,确定目标围岩信息的岩体强度数据和弹性模量数据,包括:对综合岩体模型进行单轴压缩实验模拟,得到岩体强度数据和弹性模量数据。

10、在一种可选的实施方式中,根据岩体强度数据和弹性模量数据,计算目标岩体基本质量指标,包括:根据获取到的预设分级标准值与岩体基本质量指标之间的第一映射关系,和岩体强度标准值与预设分级标准值之间的第二映射关系,确定岩体基本质量指标与岩体强度标准值之间的第三映射关系;根据岩体强度数据和第三映射关系,确定第一岩体基本质量指标;根据弹性模量标准值与岩体基本质量指标之间的第四映射关系,和第一映射关系,确定弹性模量标准值与预设分级标准值之间的第五映射关系;根据弹性模量数据与第五映射关系,确定第二岩体基本质量指标;由第一岩体基本质量指标和第二岩体基本质量指标,组成目标岩体基本质量指标。

11、本专利技术根据预设分级标准值与岩体基本质量指标之间的第一映射关系,和岩体强度标准值与预设分级标准值之间的第二映射关系,推导出岩体基本质量指标与岩体强度标准值之间的第三映射关系,则将岩体强度数据代入第三映射关系,得到第一岩体基本质量指标;根据弹性模量标准值与岩体基本质量指标之间的第四映射关系,和第一映射关系,推导出弹性模量标准值与预设分级标准值之间的第五映射关系,将值弹性模量数据代入第五映射关系,得到第二岩体基本质量指标,由第一岩体基本质量指标和第二岩体基本质量指标,组成目标岩体基本质量指标,本专利技术由标准映射关系推导计算,得到目标岩体基本质量指标,使得后续根据目标岩体基本质量指标确定的目标围岩信息的分级等级更加精细。

12、在一种可选的实施方式中,在根据岩体强度数据和弹性模量数据,计算目标岩体基本质量指标之后,方法还包括:根据目标岩体基本质量指标和获取到的修正系数,对目标岩体基本质量指标进行修正,得到修正岩体基本质量指标;根据修正岩体基本质量指标,确定目标围岩信息的分级等级。

13、本专利技术对目标岩体基本质量指标进行修正,得到修正岩体基本质量指标,根据修正岩体基本质量指标,确定目标围岩信息的分级等级,使得目标围岩信息的分级等级更加准确,更加贴合实际情况。

14、第二方面,本专利技术提供了一种隧道围岩的分级装置,包括:完整岩石模型建立模块,用于根据目标隧道的目标围岩信息建立完整岩石模型,完整岩石模型表示展示目标围岩信息的颗粒的模型;离散裂隙网络模型建立模块,用于对完整岩石模型的多个钻孔处进行分析,得到目标围岩信息中的多个裂隙的几何参数;根据多个裂隙的几何参数,建立离散裂隙网络模型,离散裂隙网络模型表征多个钻孔处的裂隙位置;综合岩体模型建立模块,用于根据完整岩石模型与离散裂隙网络模本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种隧道围岩的分级方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据目标隧道的目标围岩信息建立完整岩石模型,包括:

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述根据所述完整岩石模型与所述离散裂隙网络模型,建立综合岩体模型,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述将所述完整岩石模型与所述离散裂隙网络模型进行叠加,得到综合岩体模型,包括:

5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述根据所述综合岩体模型,确定所述目标围岩信息的岩体强度数据和弹性模量数据,包括:

6.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述根据所述岩体强度数据和所述弹性模量数据,计算目标岩体基本质量指标,包括:

7.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在根据所述岩体强度数据和所述弹性模量数据,计算目标岩体基本质量指标之后,所述方法还包括:

8.一种隧道围岩的分级装置,其特征在于,所述装置包括:

9.一种计算机设备,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的隧道围岩的分级方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种隧道围岩的分级方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据目标隧道的目标围岩信息建立完整岩石模型,包括:

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述根据所述完整岩石模型与所述离散裂隙网络模型,建立综合岩体模型,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述将所述完整岩石模型与所述离散裂隙网络模型进行叠加,得到综合岩体模型,包括:

5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述根据所述综合岩体模型,确定所述目标围岩信息的岩体强度数据和弹性模量数据,包括:

【专利技术属性】
技术研发人员:宫亮王晓涛白玉柴幸庞少鹏李细苟马文生常凯张东山
申请(专利权)人:中交一公局第一工程有限公司
类型:发明
国别省市:

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