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《基于遗传算法的隧道围岩变形稳定可靠性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004-9665/2008/16(02)025805*基于遗传算法的隧道围岩变形稳定可靠性分析!祁长青许人平吴继敏俞缙(河海大学科学研究院南京210098)(诸永高速公路温州段工程建设指挥部永嘉325100)(!南京水利科学研究院岩土工程研究所南京210024)摘要由于隧道的开挖,隧道围岩的初始应力状态将发生变化,围岩发生卸荷变形,并可能导致隧道的失稳。为了研究隧道开挖后围岩变形的可靠性,建立了隧道围岩
2、变形可靠度指标计算模型,并用遗传算法进行求解。应用本文方法对一高速公路隧道围岩变形的可靠性进行分析。从结果可以看出,围岩的潜在破坏区域出现在拱顶和两侧拱肩区域,从这些区域的可靠度指标和破坏概率值可以看出,该隧道毛洞的拱顶下沉和拱肩收敛可靠度都满足不了规范的要求,要及时进行支护。关键词可靠性分析隧道围岩遗传算法可靠度指标破坏概率+中图分类号:V457.12文献标识码:ARELIABILITYANALYSISOFROCKMASSDEFORMATIONINTUNNELEXCAVATIONBASEDONGE
3、NETICALGORITHM!QIChangqingXURenpingWUJiminYUJin(ResearchacademyofHohaiUniversity,Nanjing210098)(EngineeringConstructionHeadquartersofWenzhouSectionofZhuyongHighway,Yongjia325100)(!GeotechnicalEngineeringDepartment,NanjingHydraulicResearchInstitute,Nan
4、jing210024)AbstractTheinitialstressstateandstabilityofthesurroundingrockmasswillchangeduringtunnelexcavation.Therockmassevenmaycollapseduetoover-sizedisplacemen.tAnewmethodispresentedinthispaperforreliabilityanalysisoftunnelexcavation.Thegeneticalgorithmis
5、putforwardtocalculatethereliabilityindexandfailureprobabilityforthecomplexityofthemode.lTheproposedmethodisappliedtoreliabilityanalyzingofapracticalexpresswaytunne.lTheresultshowsthatthepotentialbreakareasappearatvaultandspandrelofthetunne.lThereliabilityind
6、exesandfailureprobabilitiesofthevaultsettlementandspandrelconvergentreflectthatthereliabilityoftheunsupportedconstructioncan'tmeettherequirementofthespecification.Thetunnelmustbesupportedintime.KeywordsReliabilityanalysis,Surroundingrockmass,Geneticalgorithm
7、,Reliabilityindex,Failureprobability*收稿日期:2007-08-13;收到修改稿日期:2007-12-03.第一作者简介:祁长青,主要从事地质工程稳定性和数值模拟方面的研究.Emai:lqichangqing@hhu.edu.cn16(2)祁长青等:基于遗传算法的隧道围岩变形稳定可靠性分析259态空间的表达式:1引言x-mT-1x-m=min()R()(2)x∀P在隧道开挖过程中,一个比较常见的破坏形式为随机变量x的标准差,R为相关矩阵。在标准不是由于围岩的变形过大
8、而产生的坍塌破坏。在隧道相关正态坐标系下,可靠度指标的几何涵义可以看[3]新奥法施工中,围岩变形量是评判围岩稳定性的重作坐标原点到极限状态面的最短距离。要指标。目前对于隧道变形的模拟已经有多种数值为了求得可靠度指标,首先要形成极限状态方[1,8]方法,其中应用最为广泛的是有限元方法。在程。假定S为容许变形量,则极限状态方程可以写传统的各种计算方法中,由于计算模型建立和极限
