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考虑随钻参数的隧道围岩智能分级预测模型
1
作者
林志
吴逸飞
+3 位作者
杨滢
瞿培栋
苟小英
罗伟
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第15期6510-6519,共10页
围岩分级是隧道工程建设中的核心要素。随着中国机械化和智能化建造技术的迅速发展,基于随钻参数的围岩智能分级方法已成为推动隧道智能化机械施工的关键保障。尤其在西部山区,由于地形复杂、施工难度大,再加上山区隧道机械化施工经验不...
围岩分级是隧道工程建设中的核心要素。随着中国机械化和智能化建造技术的迅速发展,基于随钻参数的围岩智能分级方法已成为推动隧道智能化机械施工的关键保障。尤其在西部山区,由于地形复杂、施工难度大,再加上山区隧道机械化施工经验不足,且现有智能围岩分级方法实用性有限,机械化建造对提升工程质量和有效控制施工风险至关重要。提出一种基于随钻测量参数的智能隧道围岩分级预测方法。以多条特长隧道为研究对象,采集现场随钻参数并进行围岩力学性能测试,构建随钻参数样本库,并通过支持向量回归(support vector regression,SVR)和粒子群优化-反向传播(particle swarm optimization-back propagation,PSO-BP)智能算法构建围岩智能分级预测模型。研究表明,随钻参数与围岩分级指标的相关系数绝对值|r_(s)|>0.6,显示出显著相关性,其中扭矩和旋转速度与围岩分级指标的相关性最强。使用数据清洗工具建立了包含574份理想样本的标准化参数指标数据库。对比分析智能算法的预测精度,结果表明PSO-BP预测模型的表现最佳。经瞬变电磁(transient electromagnetic,TEM)和隧道地震(tunnel seismic prediction,TSP)超前地质预报验证,基于PSO-BP神经网络的围岩智能分级预测模型能够准确预测围岩分级,为隧道机械化开挖提供可靠的分级支持。
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关键词
围岩分级
随钻参数
相关性
机器学习
PSO-BP预测模型
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职称材料
隧道工程全生命周期安全保障“24”字方针
被引量:
9
2
作者
刘浩
武强
+1 位作者
李万宝
苏建坤
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2021年第S01期75-82,共8页
我国隧道工程建设技术发展迅速,未来隧道建设将向"更深、更长、更多、更复杂"的趋势发展。目前隧道工程全寿命周期安全保障主要集中于隧道安全管理及评价方面,对于隧道全生命周期安全保障技术方法的系统研究还不完善。针对此...
我国隧道工程建设技术发展迅速,未来隧道建设将向"更深、更长、更多、更复杂"的趋势发展。目前隧道工程全寿命周期安全保障主要集中于隧道安全管理及评价方面,对于隧道全生命周期安全保障技术方法的系统研究还不完善。针对此,借鉴煤矿巷道多年的建设及处治经验,对隧道工程规划设计、建设、运营过程中采取的安全保障技术方法及手段进行归纳,总结出隧道全生命周期安全保障"24"字方针,即"多源评价、超前探测、妥当处置、精细检测、监测预警、应急救援",建立隧道工程全生命周期安全保障体系,掌握隧道周边地质及建设情况,降低事故发生机率,提高灾后应急处治能力,保障隧道及地下工程全生命周期安全永续发展。
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关键词
隧道工程
全生命周期
“24”字方针
安全保障
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职称材料
地质雷达三维成像技术在隧道超前预报中的应用
被引量:
3
3
作者
姜文涛
吴勇
+2 位作者
范明坤
邱子娟
叶云龙
《人民长江》
北大核心
2017年第S2期120-122,共3页
隧道超前预报中,传统的二维成像技术应用普遍,但二维成像结果只能识别不良地质体,无法对其进行定位及定量判断。介绍了三维成像技术原理及数据采集方法,并通过在云南某隧道中的成功应用,证明了三维成像技术在实际操作过程中具有可操作性...
隧道超前预报中,传统的二维成像技术应用普遍,但二维成像结果只能识别不良地质体,无法对其进行定位及定量判断。介绍了三维成像技术原理及数据采集方法,并通过在云南某隧道中的成功应用,证明了三维成像技术在实际操作过程中具有可操作性,探测结果直观可靠,可有效地对不良地质体进行定位及量化分析,可为隧道支护提供指导性的建议。
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关键词
三维成像
超前预报
地质雷达
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职称材料
考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制
被引量:
22
4
作者
路乔
杨智超
+9 位作者
杨志全
于荣霞
朱颖彦
杨溢
张碧华
王仁超
方迎潮
余东亮
刘浩
苏建坤
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期385-394,共10页
浆液在多孔介质中的扩散路径对渗透扩散范围和注浆效果具有非常重要的影响。采用理论分析,以分形特征与宾汉姆流体在多孔介质中的渗流运动方程为基础,揭示了考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制,并利用团队前期开展的渗透注浆试验对...
浆液在多孔介质中的扩散路径对渗透扩散范围和注浆效果具有非常重要的影响。采用理论分析,以分形特征与宾汉姆流体在多孔介质中的渗流运动方程为基础,揭示了考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制,并利用团队前期开展的渗透注浆试验对其进行了验证。分析了多孔介质孔隙率、宾汉姆水泥浆液水灰比、多孔介质渗透系数、注浆压力、地下水压力等对扩散半径的影响变化规律。同时,基于Comsol Multiphysics平台,采用计算机编程技术二次开发得到了考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制的渗透注浆三维数值模拟程序,并以此开展了宾汉姆水泥浆液在多孔介质中渗透扩散形态效果的数值模拟。研究结果表明:与不考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆球形扩散公式获得的扩散半径理论计算值相比,采用考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制得到的扩散半径理论计算值更接近试验值。该研究成果可为实践注浆工程提供一定的理论支撑。
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关键词
多孔介质
扩散路径
宾汉姆流体
渗透注浆
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职称材料
大地电磁测深法探测山区深埋隧道隐伏构造——以安石隧道探测为例
被引量:
11
5
作者
范祥泰
张志厚
+3 位作者
苏建坤
丁可
刘鹏飞
石泽玉
《科学技术与工程》
北大核心
2021年第15期6211-6220,共10页
隧道掌子面前方与上方存在的隐伏构造在隧道施工过程中具有极强的致灾性。针对云南凤庆安石隧道具有长、大、深埋,且其地表起伏大的特点,采用大地电磁测深法对隧道上方隐伏构造进行探测。首先对观测数据进行静态效应校正等预处理;随后...
隧道掌子面前方与上方存在的隐伏构造在隧道施工过程中具有极强的致灾性。针对云南凤庆安石隧道具有长、大、深埋,且其地表起伏大的特点,采用大地电磁测深法对隧道上方隐伏构造进行探测。首先对观测数据进行静态效应校正等预处理;随后进行带地形的基于光滑约束最小二乘反演,得到了隧道轴线及平行轴线的视电阻率剖面图;最后利用反演结果并结合研究区的区域地质构造、岩性特征以及水文地质条件等,揭示出与隧道斜交的两条隐伏构造的空间展布,该成果与后期钻探结果吻合,表明大地电磁测深法可以有效地探测出山区深埋隧道前方与上方隐伏构造的位置与姿态,为隧道安全施工与地质灾害防治提供了重要的参考依据。
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关键词
大地电磁测深法
山区深埋隧道
隐伏构造
工程勘探
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职称材料
不同厚度煤层AVO特征分析
6
作者
滑玉琎
董守华
+3 位作者
程彦
刘黎
刘玉
吴海波
《中国煤炭》
北大核心
2015年第2期45-49,共5页
我国煤田的煤层厚度大都在2-10m之间,用地震波的波长来衡量属于薄层。煤层厚度变化对振幅的影响很大,是AVO技术应用的一大障碍。介绍了利用射线追踪法对不同厚度煤层进行AVO正演模拟,分析了AVO特征曲线的截距P值和梯度G值随煤层厚度变...
我国煤田的煤层厚度大都在2-10m之间,用地震波的波长来衡量属于薄层。煤层厚度变化对振幅的影响很大,是AVO技术应用的一大障碍。介绍了利用射线追踪法对不同厚度煤层进行AVO正演模拟,分析了AVO特征曲线的截距P值和梯度G值随煤层厚度变化的规律,并且讨论了利用AVO特性预测煤层厚度的方法。
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关键词
煤层厚度
预测
AVO技术
射线追踪
正演
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职称材料
题名
考虑随钻参数的隧道围岩智能分级预测模型
1
作者
林志
吴逸飞
杨滢
瞿培栋
苟小英
罗伟
机构
重庆交通大学土木
工程
学院
重庆奉建高速公路
有限公司
云南航天工程物探检测股份有限公司
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第15期6510-6519,共10页
基金
国家自然科学基金(52078089,52274176)
云南省重点研发计划(202203AA080006)
+2 种基金
三峡库区奉建高速公路安全智能建造科技示范工程[(2021)581]
重庆英才创新创业领军人才项目(CQYC20220302517)
重庆市自然科学基金创新发展联合基金(CSTB2022NSCQ-LZX0079)。
文摘
围岩分级是隧道工程建设中的核心要素。随着中国机械化和智能化建造技术的迅速发展,基于随钻参数的围岩智能分级方法已成为推动隧道智能化机械施工的关键保障。尤其在西部山区,由于地形复杂、施工难度大,再加上山区隧道机械化施工经验不足,且现有智能围岩分级方法实用性有限,机械化建造对提升工程质量和有效控制施工风险至关重要。提出一种基于随钻测量参数的智能隧道围岩分级预测方法。以多条特长隧道为研究对象,采集现场随钻参数并进行围岩力学性能测试,构建随钻参数样本库,并通过支持向量回归(support vector regression,SVR)和粒子群优化-反向传播(particle swarm optimization-back propagation,PSO-BP)智能算法构建围岩智能分级预测模型。研究表明,随钻参数与围岩分级指标的相关系数绝对值|r_(s)|>0.6,显示出显著相关性,其中扭矩和旋转速度与围岩分级指标的相关性最强。使用数据清洗工具建立了包含574份理想样本的标准化参数指标数据库。对比分析智能算法的预测精度,结果表明PSO-BP预测模型的表现最佳。经瞬变电磁(transient electromagnetic,TEM)和隧道地震(tunnel seismic prediction,TSP)超前地质预报验证,基于PSO-BP神经网络的围岩智能分级预测模型能够准确预测围岩分级,为隧道机械化开挖提供可靠的分级支持。
关键词
围岩分级
随钻参数
相关性
机器学习
PSO-BP预测模型
Keywords
rock mass classification
drilling parameters
correlation
machine learning
PSO-BP prediction model
分类号
U452 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
隧道工程全生命周期安全保障“24”字方针
被引量:
9
2
作者
刘浩
武强
李万宝
苏建坤
机构
云南航天工程物探检测股份有限公司
中国矿业大学(北京)
出处
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2021年第S01期75-82,共8页
基金
云南省交通运输厅科技创新示范项目(云交科教[2019]6号)
文摘
我国隧道工程建设技术发展迅速,未来隧道建设将向"更深、更长、更多、更复杂"的趋势发展。目前隧道工程全寿命周期安全保障主要集中于隧道安全管理及评价方面,对于隧道全生命周期安全保障技术方法的系统研究还不完善。针对此,借鉴煤矿巷道多年的建设及处治经验,对隧道工程规划设计、建设、运营过程中采取的安全保障技术方法及手段进行归纳,总结出隧道全生命周期安全保障"24"字方针,即"多源评价、超前探测、妥当处置、精细检测、监测预警、应急救援",建立隧道工程全生命周期安全保障体系,掌握隧道周边地质及建设情况,降低事故发生机率,提高灾后应急处治能力,保障隧道及地下工程全生命周期安全永续发展。
关键词
隧道工程
全生命周期
“24”字方针
安全保障
Keywords
tunnel engineering
whole life cycle
guarantee policy
security
分类号
U455.1 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
地质雷达三维成像技术在隧道超前预报中的应用
被引量:
3
3
作者
姜文涛
吴勇
范明坤
邱子娟
叶云龙
机构
云南
省建筑科学研究院
云南
省岩土
工程
技术研究中心
云南航天工程物探检测股份有限公司
云南
建投基础
工程
有限
责任
公司
出处
《人民长江》
北大核心
2017年第S2期120-122,共3页
基金
云南省科学技术厅项目(2015DH021)
文摘
隧道超前预报中,传统的二维成像技术应用普遍,但二维成像结果只能识别不良地质体,无法对其进行定位及定量判断。介绍了三维成像技术原理及数据采集方法,并通过在云南某隧道中的成功应用,证明了三维成像技术在实际操作过程中具有可操作性,探测结果直观可靠,可有效地对不良地质体进行定位及量化分析,可为隧道支护提供指导性的建议。
关键词
三维成像
超前预报
地质雷达
分类号
U452.11 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制
被引量:
22
4
作者
路乔
杨智超
杨志全
于荣霞
朱颖彦
杨溢
张碧华
王仁超
方迎潮
余东亮
刘浩
苏建坤
机构
昆明理工大学公共安全与应急管理学院
昆明理工大学应急管理部地质灾害风险防控与应急减灾重点实验室
昆明理工大学
云南
省高校高烈度地震山区交通走廊
工程
地质病害早期快速判识与防控重点实验室
中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所
北京菲博泰光电科技
有限公司
电子科技大学计算机科学与
工程
学院
国家管网集团西南管道
有限
责任
公司
云南航天工程物探检测股份有限公司
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期385-394,共10页
基金
国家自然科学基金(No.41861134008)
云南省阿瑟夫·汉院士工作站(No.202105AF150076)
+1 种基金
云南省重点研发计划(No.202003AC100002)
云南省基础研究计划面上项目(No.202001AT070043)。
文摘
浆液在多孔介质中的扩散路径对渗透扩散范围和注浆效果具有非常重要的影响。采用理论分析,以分形特征与宾汉姆流体在多孔介质中的渗流运动方程为基础,揭示了考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制,并利用团队前期开展的渗透注浆试验对其进行了验证。分析了多孔介质孔隙率、宾汉姆水泥浆液水灰比、多孔介质渗透系数、注浆压力、地下水压力等对扩散半径的影响变化规律。同时,基于Comsol Multiphysics平台,采用计算机编程技术二次开发得到了考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制的渗透注浆三维数值模拟程序,并以此开展了宾汉姆水泥浆液在多孔介质中渗透扩散形态效果的数值模拟。研究结果表明:与不考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆球形扩散公式获得的扩散半径理论计算值相比,采用考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制得到的扩散半径理论计算值更接近试验值。该研究成果可为实践注浆工程提供一定的理论支撑。
关键词
多孔介质
扩散路径
宾汉姆流体
渗透注浆
Keywords
porous media
diffusion path
Bingham fluid
penetration grouting
分类号
TU443 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
大地电磁测深法探测山区深埋隧道隐伏构造——以安石隧道探测为例
被引量:
11
5
作者
范祥泰
张志厚
苏建坤
丁可
刘鹏飞
石泽玉
机构
西南交通大学地球科学与环境
工程
学院
云南航天工程物探检测股份有限公司
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2021年第15期6211-6220,共10页
基金
四川省科技厅科技计划(2019YFG0460,2020YFG0303,2021YJ0031)
中国中铁股份有限公司科技研究开发计划(CZ01-重点-05)
国家重点研发计划(2018YFC1505401)。
文摘
隧道掌子面前方与上方存在的隐伏构造在隧道施工过程中具有极强的致灾性。针对云南凤庆安石隧道具有长、大、深埋,且其地表起伏大的特点,采用大地电磁测深法对隧道上方隐伏构造进行探测。首先对观测数据进行静态效应校正等预处理;随后进行带地形的基于光滑约束最小二乘反演,得到了隧道轴线及平行轴线的视电阻率剖面图;最后利用反演结果并结合研究区的区域地质构造、岩性特征以及水文地质条件等,揭示出与隧道斜交的两条隐伏构造的空间展布,该成果与后期钻探结果吻合,表明大地电磁测深法可以有效地探测出山区深埋隧道前方与上方隐伏构造的位置与姿态,为隧道安全施工与地质灾害防治提供了重要的参考依据。
关键词
大地电磁测深法
山区深埋隧道
隐伏构造
工程勘探
Keywords
magnetotelluric method
deep-buried tunnels in mountainous areas
concealed structure
engineering exploration
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
不同厚度煤层AVO特征分析
6
作者
滑玉琎
董守华
程彦
刘黎
刘玉
吴海波
机构
云南航天工程物探检测股份有限公司
中国矿业大学资源与地球科学学院
中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院
长江大学地球物理与石油资源学院
武汉市
工程
科学技术研究院地球物理与空间信息技术研究室
出处
《中国煤炭》
北大核心
2015年第2期45-49,共5页
基金
中国博士后科学基金(2014M551703)
江苏省自然科学基金(BK20130201)
文摘
我国煤田的煤层厚度大都在2-10m之间,用地震波的波长来衡量属于薄层。煤层厚度变化对振幅的影响很大,是AVO技术应用的一大障碍。介绍了利用射线追踪法对不同厚度煤层进行AVO正演模拟,分析了AVO特征曲线的截距P值和梯度G值随煤层厚度变化的规律,并且讨论了利用AVO特性预测煤层厚度的方法。
关键词
煤层厚度
预测
AVO技术
射线追踪
正演
Keywords
coal seam thickness, prediction, AVO technology, ray tracing, forward modeling
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑随钻参数的隧道围岩智能分级预测模型
林志
吴逸飞
杨滢
瞿培栋
苟小英
罗伟
《科学技术与工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
隧道工程全生命周期安全保障“24”字方针
刘浩
武强
李万宝
苏建坤
《隧道建设(中英文)》
CSCD
北大核心
2021
9
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职称材料
3
地质雷达三维成像技术在隧道超前预报中的应用
姜文涛
吴勇
范明坤
邱子娟
叶云龙
《人民长江》
北大核心
2017
3
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职称材料
4
考虑扩散路径的宾汉姆流体渗透注浆机制
路乔
杨智超
杨志全
于荣霞
朱颖彦
杨溢
张碧华
王仁超
方迎潮
余东亮
刘浩
苏建坤
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
22
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职称材料
5
大地电磁测深法探测山区深埋隧道隐伏构造——以安石隧道探测为例
范祥泰
张志厚
苏建坤
丁可
刘鹏飞
石泽玉
《科学技术与工程》
北大核心
2021
11
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职称材料
6
不同厚度煤层AVO特征分析
滑玉琎
董守华
程彦
刘黎
刘玉
吴海波
《中国煤炭》
北大核心
2015
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职称材料
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