蕾帽山隧道圍巖參數(shù)反分析及施工動(dòng)態(tài)模擬研究.pdf

1、隧道圍巖參數(shù)是公路隧道建設(shè)中的重要參數(shù)之一，也是隧道設(shè)計(jì)和施工的重要依據(jù)。如何簡(jiǎn)單、方便的確定圍巖參數(shù)和本構(gòu)模型一直是巖土工程師研究的熱點(diǎn)之一。隨著“新奧法”施工方法的普及，信息的動(dòng)態(tài)反饋也備受關(guān)注。因此針對(duì)蕾帽山隧道進(jìn)行圍巖參數(shù)反分析及通過(guò)施工動(dòng)態(tài)模擬實(shí)現(xiàn)信息反饋的研究是十分有意義的。
　　 本文結(jié)合目前在建的廣西欽州至崇左高速公路的蕾帽山隧道項(xiàng)目，通過(guò)采取現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、監(jiān)控量測(cè)、理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法來(lái)對(duì)蕾帽山隧道進(jìn)行分

2、析和研究。以蕾帽山隧道現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際量測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于MATLAB7.0的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和FLAC3D數(shù)值模擬相互結(jié)合的方法，利用正交設(shè)計(jì)方法和均勻設(shè)計(jì)方法，為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建立學(xué)習(xí)訓(xùn)練樣本和檢測(cè)樣本。通過(guò)對(duì)這些樣本的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，建立隧道圍巖參數(shù)與隧道位移(水平收斂位移和拱頂沉降位移)之間的一種非線性映射關(guān)系。利用建立的非線性映射關(guān)系，對(duì)蕾帽山隧道的兩個(gè)參數(shù)彈性模量E和水平側(cè)壓力系數(shù)k0進(jìn)行反演分析，反演出彈性模量為

3、9.73GPa，水平側(cè)壓力系數(shù)為0.42，采用反演參數(shù)進(jìn)行圍巖的仿真模擬，模擬結(jié)果符合工程精度要求。利用FLAC3D建立的三維蕾帽山隧道模型，進(jìn)行動(dòng)態(tài)開(kāi)挖模擬，實(shí)現(xiàn)對(duì)未開(kāi)挖斷面圍巖位移的預(yù)測(cè)，并得出監(jiān)測(cè)斷面和掌子面之間的影響距離為2D～3D(D為開(kāi)挖斷面的跨度)。
　　 本文研究的基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的位移反分析方法對(duì)隧道工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)提供一定的決策依據(jù)，對(duì)隧道后續(xù)開(kāi)挖的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)提供建議值，實(shí)現(xiàn)信息的反饋，對(duì)相似隧道工