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基于随钻参数和掌子面图像信息融合的大断面隧道围岩智能分级模型
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作者 王明年 夏覃永 +2 位作者 林鹏 孙鸿强 易文豪 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第3期103-115,共13页
为在施工阶段快速、准确地判识隧道围岩级别,提出一种利用随钻参数和掌子面高清数码图像2类多源异构数据进行信息融合的围岩分级模型。以位于山区的2座钻爆法大断面隧道工程为背景,采集随钻参数和掌子面高清数码图像样本各807份,对2类... 为在施工阶段快速、准确地判识隧道围岩级别,提出一种利用随钻参数和掌子面高清数码图像2类多源异构数据进行信息融合的围岩分级模型。以位于山区的2座钻爆法大断面隧道工程为背景,采集随钻参数和掌子面高清数码图像样本各807份,对2类样本信息进行针对性处理;利用处理后的数据,基于随机森林模型和Inception-v3模型训练,分别建立随钻参数围岩智能分级模型和掌子面高清数码图像围岩智能分级模型;运用信息融合技术对2类数据进行特征融合,构建随钻参数和掌子面高清数码图像信息融合的围岩分级模型;依托背景工程对3种模型进行验证与对比。结果表明:在相同的样本条件下,融合分级模型的性能最好,准确率为94.48%,平均召回率为91.52%,平均精确率为91.13%,平衡F分数为91.20%;通过现场试验进一步对比3种模型在全新样本上的性能表现,融合分级模型准确率达到92.31%,已具有工程应用价值,能够实现对现场各掌子面随钻参数和掌子面图像的自动处理与信息提取,并对围岩级别做出智能判识。 展开更多
关键词 大断面隧道 分级 随钻参数 掌子面高清数码图像 信息融合
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基于结构熵权-可信性测度理论的冰碛体隧道围岩分级研究
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作者 陈志敏 张政 刘耀辉 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第S1期158-167,共10页
为解决多因素冰碛体隧道围岩分级中存在的复杂性和主观性问题,基于结构熵权法和可信性测度理论,以及适用于冰碛体围岩的分级指标,如土水含量、颗粒形态、冻融作用、地应力及含石量等,提出一套多因素、两层次的围岩分级指标体系。在此基... 为解决多因素冰碛体隧道围岩分级中存在的复杂性和主观性问题,基于结构熵权法和可信性测度理论,以及适用于冰碛体围岩的分级指标,如土水含量、颗粒形态、冻融作用、地应力及含石量等,提出一套多因素、两层次的围岩分级指标体系。在此基础上,细化各分级指标的定性和定量描述,并提供各指标的建议评分区间和评语级别。结合主客观因素,建立围岩分级体系模型。结果表明:通过对西南某铁路隧道案例进行验证,该方法的围岩分级结果与其他方法相比具有较高的吻合度,显示出较强的包容性和实际可行性。 展开更多
关键词 冰碛体隧道 结构熵权法 可信性测度 分级 冻融循环 实例验证
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基于炮孔钻进参数的隧道掌子面围岩三维精细化分级方法 被引量:9
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作者 王明年 赵思光 +3 位作者 童建军 夏覃永 易文豪 李泽星 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期163-173,共11页
长进尺、大断面开挖条件下,隧道开挖掌子面-未支护段围岩三维稳定性具有更大挑战,围岩三维精细化分级是解决该问题的关键。基于现场收集的大量钻进参数样本,运用极端随机树算法,建立围岩智能分级机器学习模型;在此基础上,利用凿岩台车... 长进尺、大断面开挖条件下,隧道开挖掌子面-未支护段围岩三维稳定性具有更大挑战,围岩三维精细化分级是解决该问题的关键。基于现场收集的大量钻进参数样本,运用极端随机树算法,建立围岩智能分级机器学习模型;在此基础上,利用凿岩台车扫描定位系统及坐标系转换关系确定各炮孔钻进参数对应的三维坐标,并利用克里金空间插值技术构建开挖循环范围内钻进参数三维数据空间;结合隧道工程实际,进一步将钻进参数三维数据空间纵向分段、横向分块(分层、分区),利用围岩智能分级模型实现各尺度三维精细化分级,为制定、调整施工方案提供建议。研究有助于促进基于钻进参数的围岩智能分级的应用,提升施工阶段的围岩分级水平,为精细化设计奠定基础。 展开更多
关键词 隧道 钻进参数 分级 三维空间插值 精细化设计
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隧道穿越岩堆体围岩剪切特性及分级 被引量:2
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作者 陈志敏 张赓旺 李宁 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第20期8640-8647,共8页
为解决隧道穿越岩堆体围岩分级不准确的问题,通过相似材料直剪试验分析岩堆体的直剪特性,将含水率和填充土含量两个因素带入熵权可拓物元法,并结合地质指标进行分级研究。结果表明岩堆体的抗剪强度随着含水率、填充土含量的增大,先增大... 为解决隧道穿越岩堆体围岩分级不准确的问题,通过相似材料直剪试验分析岩堆体的直剪特性,将含水率和填充土含量两个因素带入熵权可拓物元法,并结合地质指标进行分级研究。结果表明岩堆体的抗剪强度随着含水率、填充土含量的增大,先增大后减小,最终趋于平稳,过高或过低的含水率和填充土都会“弱化”岩堆体的抗剪强度。根据岩堆体的特点,选取岩石单轴饱和抗压强度、节理裂隙密度、岩体完整性系数、含水率和填充土含量作为分级指标,结合熵权可拓物元法,将所选指标和熵权可拓物元法结合并在工程实例进行验证,分级结果比原方法准确性更好,证明研究提出的围岩分级方法是合理可行的。研究结果能够为岩堆体隧道的围岩分级提供指导,为施工设计和支护方式提供依据。 展开更多
关键词 隧道工程 分级 熵权可拓物元 直剪试验 稳定性
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隧道围岩松动破坏机制模型实验及稳定性系数分析 被引量:1
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作者 刘阳阳 苏永华 +4 位作者 方砚兵 杨忠武 罗彪 崔鹏陆 彭搏程 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期3134-3147,共14页
软岩破坏严重威胁隧道施工和运营安全,极易引发隧道大变形及失稳现象。为揭示隧道软弱围岩松动破坏机制,实现地下结构体系定量化分析与优化设计,以典型的深部静水压力隧道为工程依托开展室内模型试验,并基于围岩稳定性系数指标对地下结... 软岩破坏严重威胁隧道施工和运营安全,极易引发隧道大变形及失稳现象。为揭示隧道软弱围岩松动破坏机制,实现地下结构体系定量化分析与优化设计,以典型的深部静水压力隧道为工程依托开展室内模型试验,并基于围岩稳定性系数指标对地下结构体系稳定性能进行量化评估。首先,利用自主设计的可视化物理模型试验装置,完成深部马蹄形隧道开挖物理模型试验。通过引入粒子图像测速技术(particle image velocimetry,PIV)、红外热成像温度采集系统以及全场动静态应变采集系统,对物理模型进行全场实时监测,观察并分析洞室开挖过程中物理模型的位移场、温度场和应变场演化特征,探究洞周围岩渐进式破坏模式;然后基于围岩稳定性系数指标,揭示地下结构体系失稳的深层原因;在此基础上,结合软岩复合型变形力学机制,给出相应的围岩稳定性控制优化策略。结果表明,左拱肩处围岩由于受到挠曲变形而出现轻微撕裂,并进一步在拱顶区域发生剪切滑移现象,进而开始剥落并伴随块体弹射现象,岩层出现错动变形并逐步形成宏观裂纹,围岩逐渐进入松动破坏状态。支护系统安全储备充足,能够满足工程基本需求,而围岩结构稳定性系数与其下限值不匹配,导致洞周围岩结构首先经历初始失稳破坏,最终引发整个地下结构体系失稳。系统分析了深部隧道软弱围岩松动破坏机制及围岩稳定性系数,为地下结构体系定量化分析及优化设计提供了新视角。 展开更多
关键词 隧道 松动破坏 模型试验 定量分析 收敛约束 稳定性系数
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施工期铁路隧道软岩大变形快速分级方法研究
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作者 张广泽 贾哲强 +3 位作者 罗良成 王栋 任利 袁传保 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期20-25,共6页
研究目的:西南复杂艰险山区等典型构造活跃区的构造地质环境复杂,断裂、褶皱发育,构造应力显著,铁路隧道围岩大变形问题突出,随着构造活跃区铁路隧道工程日益增加,将面临更严峻的大变形问题。在隧道施工开挖过程中,快速判别可能发生的... 研究目的:西南复杂艰险山区等典型构造活跃区的构造地质环境复杂,断裂、褶皱发育,构造应力显著,铁路隧道围岩大变形问题突出,随着构造活跃区铁路隧道工程日益增加,将面临更严峻的大变形问题。在隧道施工开挖过程中,快速判别可能发生的大变形等级,有利于施工工法的调整和支护措施的制定。研究结论:(1)深入分析构造软岩大变形工程案例,以施工期掌子面开挖揭示围岩分级数据为基准,结合区域地应力、岩层厚度、岩性等大变形关键控制因素,快速判定大变形等级,提出了施工期铁路隧道围岩大变形快速分级方法,并结合典型工程案例对分级方法的有效性和准确性进行了验证;(2)本研究成果可应用于施工期间铁路隧道开挖围岩大变形的快速分级,适用于工程地质勘察领域。 展开更多
关键词 构造活跃区 铁路隧道 大变形 快速分级
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基于动态线性分段表示的钻进参数围岩分级特征提取方法
7
作者 何永义 王明年 +5 位作者 凌学鹏 易文豪 夏覃永 李泽星 童建军 赵思光 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第1期96-106,共11页
依托来自宜昌—郑万高铁联络线隧道工程的1 765份钻进参数样本,在分析钻进参数时序曲线特征的基础上,结合贝叶斯置信区间检验方法、动态线性分段表示方法、卡尔曼滤波方法和线性分段均值处理方法,提出一种基于动态线性分段表示的钻进参... 依托来自宜昌—郑万高铁联络线隧道工程的1 765份钻进参数样本,在分析钻进参数时序曲线特征的基础上,结合贝叶斯置信区间检验方法、动态线性分段表示方法、卡尔曼滤波方法和线性分段均值处理方法,提出一种基于动态线性分段表示的钻进参数围岩分级特征提取方法;对比该方法处理前后掌子面钻进参数样本的离散性和差异性,以及采用该方法处理前后6种不同机器学习算法下的围岩分级模型准确性,验证该方法的应用效果。结果表明:钻进参数时序体现出明显的纵向分段、区间波动和随机离散特征;采用该方法处理后,相同围岩级别下的样本数据标准差平均降低28.72%~82.68%,不同围岩级别下的样本类间距离均值提升66.79%~77.37%,6种机器学习算法下围岩分级模型得到的分级准确率由85.3%~88.8%提高到88.1%~89.9%。作为一种基础数据处理方法,该方法能够避免各种非地质因素对围岩分级精度的影响,较好地体现了钻进参数和围岩质量间的良好响应关系,并提升了具体实践中的围岩质量评价准确性。 展开更多
关键词 隧道 分级 钻进参数 时间序列 动态线性分段表示 贝叶斯置信区间检验 卡尔曼滤波
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弹性软化的深埋泥岩隧道围岩变形特征 被引量:1
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作者 马传明 《铁道建筑》 北大核心 2025年第1期116-120,共5页
隧道围岩含水量的变化对地层力学性质影响显著,易导致隧道变形及衬砌损伤。以一座深埋泥岩地层隧道工程为背景,采用现场监测、室内试验和数值模拟相结合的方法,研究了泥岩地层隧道围岩变形特征及发生机制。建立了与正线隧道断面相同尺... 隧道围岩含水量的变化对地层力学性质影响显著,易导致隧道变形及衬砌损伤。以一座深埋泥岩地层隧道工程为背景,采用现场监测、室内试验和数值模拟相结合的方法,研究了泥岩地层隧道围岩变形特征及发生机制。建立了与正线隧道断面相同尺寸的试验洞,使用多点位移计监测试验洞围岩位移变化情况;对泥岩进行膨胀压力试验,并反演膨胀系数;构建了考虑地层遇水膨胀、软化效应的隧道变形数值分析模型,并结合现场监测数据验证模型的可靠性,分析了不同湿度应力场条件下泥岩地层隧道的变形情况。结果表明:受湿度应力场的影响,泥岩隧道在开挖后,围岩出现了膨胀变形和强度劣化,围岩变形向远离隧道衬砌的方向发展,且呈持续增长的趋势。泥岩遇水软化是围岩变形持续增长的主要原因。 展开更多
关键词 铁路隧道 变形 数值模拟 深埋隧道 遇水膨胀 软化效应 试验洞
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融合钻进参数与地震波反射法的隧道围岩级别分类预测模型研究
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作者 徐昆杰 张治荣 +4 位作者 向露露 程海兵 童建军 叶沛 苗兴旺 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第3期579-586,共8页
为综合利用隧道勘察及施工阶段的地质信息,提升掌子面围岩级别判识的准确性,提出一种基于钻进参数与超前地质预报地震波反射法(TSP)融合的围岩级别智能判识方法。首先,从施工现场收集钻进参数、TSP报告及掌子面地质素描,读取相应的数据... 为综合利用隧道勘察及施工阶段的地质信息,提升掌子面围岩级别判识的准确性,提出一种基于钻进参数与超前地质预报地震波反射法(TSP)融合的围岩级别智能判识方法。首先,从施工现场收集钻进参数、TSP报告及掌子面地质素描,读取相应的数据与围岩级别信息。其次,为明确钻进参数与地震波反射法的融合方式,设置5种融合工况,并选择4种机器学习分类算法(K近邻、梯度提升树、随机森林、极限树)验证融合数据的可分性。考虑到数据划分方式对模型的拟合能力有影响,通过设置随机数种子对数据集进行500种划分,以使各模型充分拟合。研究结果表明:采用钻进参数中的进给速度、推进压力、打击压力及回转压力与TSP中纵波速度、横波速度进行融合的工况下,模型分类效果最好,最大准确率为91.3%(采用极限树模型)。最后,使用贝叶斯优化算法对极限树模型的超参数进行优化,通过对比分析,经过优化后的模型在各个围岩级别上的分类性能均有所提升,且总体准确率为93.27%,提升了1.93%。 展开更多
关键词 隧道 分级 钻进参数 地震波反射法 机器学习 贝叶斯优化算法
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浅埋大断面黄土隧道围岩失稳破坏机制研究
10
作者 张建哲 严松宏 孙纬宇 《铁道建筑》 北大核心 2025年第6期121-127,共7页
以中卫至兰州铁路白石二号隧道工程为背景,制备黄土相似材料并设计模型试验系统,研究了在先开挖后加载的试验过程下围岩的应力、变形及宏观渐进破坏过程。建立摩尔-库仑本构的缩尺数值模型,对模型试验结果进行对比验证,得出模型试验与... 以中卫至兰州铁路白石二号隧道工程为背景,制备黄土相似材料并设计模型试验系统,研究了在先开挖后加载的试验过程下围岩的应力、变形及宏观渐进破坏过程。建立摩尔-库仑本构的缩尺数值模型,对模型试验结果进行对比验证,得出模型试验与数值模拟结果吻合度较好。结果表明:拱顶土体竖向呈“松动”状态,水平方向呈“楔紧”状态,使得拱顶围岩具有一定自承能力,边墙靠近临空面的土体受开挖扰动明显;开挖阶段,松动围岩的重量是初期荷载的主要来源,加载阶段,大断面黄土隧道围岩渐进破坏过程主要表现为拱顶上部围岩松动区逐渐扩大和边墙处围岩横向收敛变大;隧道加载过程中发生了三次坍塌,由于拱顶上方松动块重量大于围岩的极限抗拉强度而发生第一次坍塌,后两次塌方是围岩沿着“欲成拱”裂缝渐进破坏;整个加载阶段,大断面黄土隧道围岩坍塌区域不仅在竖向范围扩大,而且水平方向也有延伸,呈现出“洋葱状”的分级特征。 展开更多
关键词 铁路隧道 浅埋黄土 失稳破坏 模型试验 数值模拟 破坏过程
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强挤压碎裂围岩隧道掌子面失稳机制与控制措施
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作者 符亚鹏 《铁道建筑》 北大核心 2025年第3期79-86,共8页
以西宁—成都铁路隧道穿越强挤压碎裂围岩而引发围岩大变形问题为研究背景,基于区域地质调查结果,采用离散元-有限元耦合模拟方法,研究了强挤压碎裂围岩隧道灾害发生机制与有效控制措施。结果表明:水平构造应力为主的地应力环境与强风... 以西宁—成都铁路隧道穿越强挤压碎裂围岩而引发围岩大变形问题为研究背景,基于区域地质调查结果,采用离散元-有限元耦合模拟方法,研究了强挤压碎裂围岩隧道灾害发生机制与有效控制措施。结果表明:水平构造应力为主的地应力环境与强风化地层的低强度应力比是隧道产生水平挤压大变形的内因。隧道结构变形以水平变形与仰拱隆起为主,掌子面受围岩变形卸荷作用,力链与黏结能力下降使得掌子面土体难以自稳而溜坍。交叉中隔壁法+加强初期支护+超前小导管注浆+洞周径向注浆的主被动结合的控制措施可以有效抵抗水平挤压作用,可将隧道沉降变形降低37.3%,水平收敛变形降低58.5%,并且有效控制掌子面溜坍规模。 展开更多
关键词 铁路隧道 控制措施 数值模拟 强挤压碎裂 变形特征 掌子面失稳
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基于钻进参数多变量特征挖掘的隧道围岩智能分级模型研究 被引量:1
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作者 赵思光 王明年 +3 位作者 童建军 霍建勋 夏覃永 易文豪 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第12期2469-2479,共11页
为进一步提升基于钻进参数的围岩智能分级模型精度,综合考虑钻进参数间耦合影响作用、围岩地质非均一性等因素影响,从进给速度、推进压力、打击压力、回转压力等原始钻进参数特征变量出发,通过特征组合、统计方式,构建多变量的钻进参数... 为进一步提升基于钻进参数的围岩智能分级模型精度,综合考虑钻进参数间耦合影响作用、围岩地质非均一性等因素影响,从进给速度、推进压力、打击压力、回转压力等原始钻进参数特征变量出发,通过特征组合、统计方式,构建多变量的钻进参数特征体系并进行特征重要性评估。然后利用6种常见的机器学习方法进行围岩智能分级应用,并比较分析特征挖掘前后不同围岩级别样本类间距离及分级模型准确率。结果显示:相比原始特征,多变量特征体系下不同围岩级别样本类间距离均值提升66.09%~85.41%,各模型分级总体准确率由75.5%~87.5%提高到90.0%~92.5%,表明基于钻进参数多变量特征体系对围岩分级精度有很好的提升作用。 展开更多
关键词 隧道分级 钻进参数 特征挖掘 钻进能量指标 机器学习
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基于钻进参数和岩性的钻爆法隧道围岩智能分级模型 被引量:1
13
作者 夏覃永 王明年 +2 位作者 孙鸿强 林鹏 赵思光 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第7期1410-1421,共12页
为进一步提高基于钻进参数的围岩智能分级模型判识准确率,引入围岩岩性作为已知条件,对不同岩性分别建立基于钻进参数的围岩智能分级模型。首先,依托宜兴高铁、郑万高铁隧道工程中凿岩台车采集到的钻进参数,将其根据围岩岩性划分为白云... 为进一步提高基于钻进参数的围岩智能分级模型判识准确率,引入围岩岩性作为已知条件,对不同岩性分别建立基于钻进参数的围岩智能分级模型。首先,依托宜兴高铁、郑万高铁隧道工程中凿岩台车采集到的钻进参数,将其根据围岩岩性划分为白云岩、花岗闪长岩、灰岩、砂岩、页岩5类子数据集;然后,进行数据清洗、特征提取,对各子数据集及原始数据集按照4∶1的比例拆分为训练集和测试集,分别以提取的特征和原始特征均值2类特征集合作为输入;最后,使用机器学习随机森林算法建立5个基于钻进参数和岩性的围岩智能分级模型以及基于钻进参数的围岩智能分级模型,评估每个模型的泛化性能。结果显示:1)以提取特征集合为输入的白云岩、花岗闪长岩、灰岩、砂岩、页岩5种围岩智能分级模型在测试集上的准确率分别为85.48%、92.16%、88.62%、85.00%、89.47%,不考虑岩性的围岩智能分级模型的测试集准确率为84.91%。2)相比不考虑岩性的围岩智能分级模型,基于钻进参数和岩性的围岩智能分级模型测试集准确率提高0.09%~7.25%;相比不进行钻进参数特征提取,围岩智能分级模型准确率提升1.61%~13.82%。由此表明:进行钻进参数特征提取能够有效提升围岩智能分级模型的准确率;相比不考虑岩性的围岩智能分级模型,考虑岩性的围岩智能分级模型稳定性提高,模型的泛化能力提升。 展开更多
关键词 隧道工程 智能分级 随机森林算法 钻进参数 特征提取
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基于图像识别的公路隧道围岩智能动态分级研究 被引量:1
14
作者 周梦琳 陈强 +3 位作者 汪波 宋自愿 彭传阳 程黎 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第6期1274-1282,共9页
针对勘察设计阶段判别的隧道围岩等级与施工过程中实际揭露的围岩情况不符的问题,提出一种以隧道施工期实际揭露的围岩为研究对象的智能动态分级方法。首先,依托甘肃省渭武高速公路木寨岭隧道工程,利用单反相机采集掌子面图像,基于深度... 针对勘察设计阶段判别的隧道围岩等级与施工过程中实际揭露的围岩情况不符的问题,提出一种以隧道施工期实际揭露的围岩为研究对象的智能动态分级方法。首先,依托甘肃省渭武高速公路木寨岭隧道工程,利用单反相机采集掌子面图像,基于深度学习Res Net18网络设计T-Res Net模型,进行掌子面围岩图像特征定性识别分类;然后,利用数字图像处理技术定量识别、提取节理裂隙特征参数,进而确定掌子面完整性指标;最后,结合岩石坚硬程度、岩体完整程度、主结构面产状、地下水发育状况、初始地应力、节理延展性6个指标建立围岩分级指标体系,并采用特征加权KNN(K-nearest neighbor)算法模型实现隧道围岩智能动态分级。研究结果表明:1)T-Res Net模型在节理裂隙测试集的准确率达到83.23%,在地下水测试集的准确率达到92.86%,可以实现围岩特征的有效识别与精确分类;2)使用机器视觉方法处理现场围岩图像,可快速提取岩体完整性系数和地下水发育情况,实现现场智能化高效分析;3)KNN智能动态分级方法在依托工程具有良好的适用性和较高的准确性,可有效实现隧道施工过程中的围岩动态分级。 展开更多
关键词 公路隧道 深度学习 数字图像处理 KNN算法 分级
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铁路隧道围岩分级方法研究及发展 被引量:28
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作者 何发亮 王石春 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2005年第z1期392-397,共6页
铁路隧道围岩分级研究在我国展开试验研究最早且较为系统深入,对我国地下工程围岩分级方法的发展颇有影响。本文着重介绍了从上世纪60年代至本世纪初3个阶段铁路隧道围岩分级的发展。从过去的定性划分为主逐步过渡到当前的以定性为主,... 铁路隧道围岩分级研究在我国展开试验研究最早且较为系统深入,对我国地下工程围岩分级方法的发展颇有影响。本文着重介绍了从上世纪60年代至本世纪初3个阶段铁路隧道围岩分级的发展。从过去的定性划分为主逐步过渡到当前的以定性为主,辅以岩石强度、岩体纵波强度等量化指标的新分级方法向国家标准化《工程岩体分级标准》靠拢,将围岩类别改为围岩级别,序次上颠倒成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级。 展开更多
关键词 隧道 分级方法 研究
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铁路隧道围岩分级细化研究及应用 被引量:6
16
作者 牛富生 马亢 郭永建 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2013年第S1期81-86,共6页
对Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ各级的软弱围岩,沿用相关规范计算所得的隧道围岩荷载,因级别不同,其荷载量值的差异往往过大。在现行公路隧道岩质围岩亚级分级方法的基础上,建立了新的围岩亚级分级与铁路隧道所采用的弹性纵波速度细化之间的关系,从而避... 对Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ各级的软弱围岩,沿用相关规范计算所得的隧道围岩荷载,因级别不同,其荷载量值的差异往往过大。在现行公路隧道岩质围岩亚级分级方法的基础上,建立了新的围岩亚级分级与铁路隧道所采用的弹性纵波速度细化之间的关系,从而避免了铁路隧道不同围岩分级时其弹性纵波速度交叉重叠的现象。对Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级岩质围岩,在本项研究中,对铁路隧道按照围岩弹性纵波速度Vp作了更进一步细化,并用以作为围岩初期支护设计压力的计算,避免相邻分级之间其计算荷载值差值过大造成的困难。结合青岛市地铁隧道工程,采用综合模糊判别方法对施工阶段围岩进行动态细化判定和调整,使隧道设计施工更为安全有据、经济合理。 展开更多
关键词 深埋隧道 解决办法 分级细化 初期支护 设计施工
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基于Hoek-Brown模型的铁路隧道围岩分级研究 被引量:6
17
作者 董捷 许再良 张继清 《铁道标准设计》 北大核心 2016年第11期77-81,共5页
铁路是一种典型的带状交通工程,山区铁路往往穿越多种复杂的地质条件,地质勘察工作量大。为基于常规的地质调查,快速分析出沿线岩层的物理力学参数和围岩分级结果,基于Hoek-Brown强度准则,对岩体宏观物理力学参数进行反演预测,建立基于... 铁路是一种典型的带状交通工程,山区铁路往往穿越多种复杂的地质条件,地质勘察工作量大。为基于常规的地质调查,快速分析出沿线岩层的物理力学参数和围岩分级结果,基于Hoek-Brown强度准则,对岩体宏观物理力学参数进行反演预测,建立基于常规调查和室内试验的围岩宏观力学参数分级模型。同时,采用C#编制岩体宏观力学参数估算软件,应用该软件可以便捷地对岩体的多项宏观物理力学参数进行分析。通过模型各参数的敏感性分析,发现GSI的取值是影响隧道围岩物理力学参数的关键性指标,并重点对道扎子隧道围岩的宏观物理力学参数进行取值研究,基于分析结果对道扎子隧道混合岩地层的围岩进行快速分级,有效地指导工程设计。 展开更多
关键词 铁路隧道 宏观力学参数 强度准则 反演
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考虑相关性的铁路隧道围岩概率分级方法研究 被引量:3
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作者 姜贤平 李刚 李鹏 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2010年第12期64-68,72,共6页
研究目的:以现行《铁路隧道设计规范》(TB10003—2005)围岩分级方法为基础,将概率分析原理引入铁路隧道围岩分级工作中,并对分级指标相关性进行研究,建立考虑围岩分级指标相关性的、定量分析铁路隧道围岩等级的概率模型,为铁路隧道勘察... 研究目的:以现行《铁路隧道设计规范》(TB10003—2005)围岩分级方法为基础,将概率分析原理引入铁路隧道围岩分级工作中,并对分级指标相关性进行研究,建立考虑围岩分级指标相关性的、定量分析铁路隧道围岩等级的概率模型,为铁路隧道勘察、设计及施工提供参考。研究结论:通过采用考虑相关性的铁路隧道围岩概率分级模型对石太客运专线南梁隧道、太行山隧道部分里程的围岩进行分级计算,并将计算结果与围岩实际开挖情况对比;结果表明,考虑相关性的铁路隧道围岩概率分级方法预测结果与实际开挖情况吻合,比较客观地反映了隧道围岩实际情况,是铁路隧道围岩分级的一种有效方法。 展开更多
关键词 隧道 分级 概率论 相关性
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吕梁山西麓三趾马红土铁路隧道围岩分级研究 被引量:5
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作者 郭乐 蔡云廷 王家鼎 《铁道标准设计》 北大核心 2014年第5期104-108,共5页
吕梁山西麓地区三趾马红土地层沉积厚度大、连续性好、典型剖面多,历来为三趾马红土研究的热点地区,但有关其工程地质特征及岩土力学性质方面的研究非常薄弱。三趾马红土围岩分级是山西中南部铁路通道工程吕梁段隧道建设面临的一项工程... 吕梁山西麓地区三趾马红土地层沉积厚度大、连续性好、典型剖面多,历来为三趾马红土研究的热点地区,但有关其工程地质特征及岩土力学性质方面的研究非常薄弱。三趾马红土围岩分级是山西中南部铁路通道工程吕梁段隧道建设面临的一项工程地质新问题。通过现场监测、室内试验研究及工程实践经验,研究三趾马红土的物理力学指标及强度特性,对影响三趾马红土围岩稳定性的地下水作用、裂隙作用、砂土夹层作用及各因素耦合作用进行分析,最后对三趾马红土在均质和多因素条件下围岩分级进行定量化探讨。 展开更多
关键词 铁路隧道 三趾马红土 分级 吕梁山西麓
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基于稳定性概念的铁路隧道围岩分级研究 被引量:11
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作者 杜世回 《铁道标准设计》 北大核心 2012年第9期77-80,共4页
现行规范中一般黏性土、砂类土、黄土隧道围岩分级均以定性描述来确定;膨胀土隧道围岩分级方法没有纳入规范;岩溶隧道、高水压隧道、大跨度隧道围岩级别划分缺乏修正方法。从围岩稳定性角度出发,一般黏性土、砂类土、黄土隧道除定性描述... 现行规范中一般黏性土、砂类土、黄土隧道围岩分级均以定性描述来确定;膨胀土隧道围岩分级方法没有纳入规范;岩溶隧道、高水压隧道、大跨度隧道围岩级别划分缺乏修正方法。从围岩稳定性角度出发,一般黏性土、砂类土、黄土隧道除定性描述外,还应寻求其他定量指标进行定量划分;膨胀土寻求能反映土体强度、膨胀特性的代表性指标是今后围岩分级定性与定量化研究的方向,以期将这种特殊围岩纳入规范;岩溶隧道、高水压隧道、大跨度隧道应总结施工案例,吸收其他行业成功经验,建立围岩级别修正方法,并纳入规范。 展开更多
关键词 铁路隧道 稳定性 分级
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