隧道围岩模糊分级参数权重的正交分析及修正

摘要

本文介绍了隧道围岩分类和稳定性分析的国内外研究现状，通过对公路隧道围岩的变形破坏机制和隧道围岩稳定性影响因素（岩石强度、岩体完整程度、裂隙发育度、地下水特征、岩体纵波波速、岩体强度综合指标等）分析，建立公路隧道围岩稳定性的工程地质评价模式，对广南高速公路的井平寺隧道围岩分类作出评判。
　　 在RMR围岩综合评分法的基础上，以评分结果做为试验结果，运用正交试验法做实验设计，并通过直观分析和方差分析得到围岩各指标对围岩稳定性的影响程度。最后通过归一化处理得到围岩指标的理论权值。此方法较以往专家经验判定权值的方法更具客观性。
　　 以正交试验法分析的到的权重为基础权，运用模糊数学变权法的的理论体系，针对实际工程中指标值的大小将权值做进一步的修正，使之更能准确的反应分类参数在实际运用中的影响程度。
　　 结合广南高速公路井平寺隧道围岩数据对围岩级别进行了准确评判，验证了本文理论的正确性。完善了围岩模糊分类法的理论体系，使之在实际应用中简单易行。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 前言

1.2 隧道围岩分类方法研究现状及存在的问题

1.2.1 国内隧道围岩分类方法研究现状

1.2.2 国外隧道围岩分类方法研究现状

1.2.3 存在的问题

1.2.4 围岩分类发展趋势

1.4 本文的主要研究目的和内容

1.4.1 本文的主要内容

1.4.2 本文的研究意义

2 影响隧道围岩稳定性的因素

2.1 地质与地质构造对稳定性的影响

2.1.1 岩性的影响

2.1.2 岩体结构及裂隙分布的影响

2.1.3 地质构造的影响

2.2 地应力状态对围岩稳定性的影响

2.3 岩体力学性质对围岩稳定性的影响

2.4 地下水对围岩稳定性的影响

2.5 工程因素对围岩稳定性的影响

2.6 时间因素对围岩稳定性的影响

2.7 选择合理的评价因素

2.7.1 岩体基本质量指标

2.7.2 岩石坚硬程度

2.7.3 岩体完整程度

2.7.4 岩石质量指标RQD

2.7.5 纵波波速

2.7.6 其他重要指标

3 围岩模糊分类法

3.1 模糊数学的原理

3.2 模糊信息分析模型的建立

3.3 确定模糊模型中的隶属函数

3.3.1 隶属度函数的意义

3.3.2 确定隶属度函数的注意事项

3.3.3 确定隶属度函数的方法

3.4 模糊分布

3.5 确定围岩模糊分类隶属度函数

3.6 模糊评判

4 评价因素影响权重的确定

4.1 权重的判断方法

4.1.1 专家估测法

4.1.2 层次分析法

4.1.3 德尔斐法

4.2 权重确定中存在的问题

5 以RMR法的评分方法构建正交试验模型

5.1 RMR法的原理

5.1.1 RMR定义

5.1.2 RMR各等级评分标准

5.2 构造正交试验模型

5.2.1 正交试验法的原理

5.2.2 正交表的选取

5.2.3 确定试验结果

5.3 数据分析与计算

5.3.1 直观分析

5.3.2 方差分析

5.4 结果计算

5.5 结果分析

5.6 小结

6 井平寺隧道围岩模糊分析

6.1 工程概况

6.2 隧道工程地质条件

6.2.1 地形地貌

6.2.2 地址岩层

6.2.3 地质构造及地震基本烈度

6.2.4 气象、水文及水文地质

6.2.5 不良自然地质现象

6.3 隧道工程地质条件评价

6.3.1 场地稳定性评价

6.3.2 隧道洞身工程地质条件

6.3.3 隧道的涌水量预测

6.3.4 隧道围岩的分级及参数建议

6.4．围岩指标等级划分

6.5．构造判断矩阵

6.6．单因素评价

6.7．模糊综合评判

6.8 评判结果

7 权值的修正

7.1 变权法的计算方法

7.1.1 构造函数

7.1.2 确定权值上确界

7.2 变权法计算原理

7.2.1 确定关系函数

7.2.2 检验函数

7.2.3 得出关系公式

7.3 用变法做围岩参数的权值修正

7.3.1 求出K系数值

7.3.2 确定因素值ui

7.3.3 计算权值

7.4 用变权法修正后的模糊评判

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果