围岩变形预测的Richards模型及变形发展趋势分析

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1、第39卷，第3期公路工程Vo1．39，No．32014年6月HighwayEngineeringJun．，2014围岩变形预测的Richards模型及变形发展趋势分析王军龙(西安铁路职业技术学院土木工程系，陕西西安710600)[摘要]隧道围岩变形是隧道工程的设计和施工的重要参数，由于Richards生长曲线与隧道围岩变形一时间曲线具有相似性，将Richards模型引入到围岩变形预测中，通过围岩变形一时间曲线的拟合预测未来围岩变形发展趋势和围岩极限变形值。通过工程实例具体分析了Richards模型的应用效果，结果表明：Richards模型可以较好的预测隧道围岩变形发展过程；只有当围岩变形

2、进入了明显的稳定发展阶段，可以得到良好的预测效果；Rich·ards模型预测效果要优于指数曲线模型和双曲线模型，具有更好的应用价值。[关键词】隧道；围岩变形；预测；Richards模型[中图分类号】U452．12[文献标识码】A[文章编号】1674—0610(2014)03—0145—04RichardsModelforSurroundingRockDeformationPredictionandDeformationDevelopmentTrendAnalysisWANGJunlong(DepartmentofCivilEngineering，Xi’anRailwayVocationa

3、l&TechnicalInstitute，Xi’an，Shanxi710600，Chnia)[Abstract]Tunnelsurroundingrockdeformationisaveryimportantparameterfortunnelengineer—ingdesignandconstruction．InconsiderationofthesimilaritybetweenRichardsgrowthcurveandtunnelsurroundingrockdeformation·timecurves，Richardsmodelisintroducedtoforecastthe

4、suroundingrockdeformationwithfittingsurroundingrockdeformation·timecurvesandpredictingthefuturedevelopmenttrendandthelimitdeformationvalueofsuroundingrockdeformation．TheperformanceofRichardsmod—elisanalyzedindetailbyengineeringexamples．TheresultsshowthatRichardsmodelcanforecastingthetunnelsurroun

5、dingrockdeformationdevelopmentprocesswell；whenthesuroundingrockdeformationhasenteredstabledevelopmentstageobviously，thepredictiveperformanceofRichardsmodelisverywell；thepredictionperformanceofRichardsmodelissuperiortoExponentialcurvemodelandHyperbol—icmodel，andhasbetterapplicationvalue．[Keywords]

6、tunnel；surroundingrockdeformation；predict；RichardSmodel等多种因素的影响，如何根据现场有限的观测信息1概述挖掘出围岩变形规律，合理估计未来变形发展趋势，随着我国经济的发展，公路铁路建设越来越多，并预测极限变形量，是有效利用围岩变形监测信息由此导致了许多隧道工程问题。隧道围岩变形监测的关键，这对于判断围岩一支护系统的稳定性，为施和分析是隧道工程中的一项关键任务，通过围岩变工提供有效决策非常重要。形的监测和分析可以及时掌握隧道围岩在施工过程目前，围岩变形分析和预测的方法较多，主要可中的动态变化情况和支护结构的工作状态，同时监以分为智能预测

7、方法和确定性预测方法。智能预测测结果也是施工和设计的重要指导信息⋯。隧道方法主要是指神经网络、支持向量机等方法，包括遗围岩变形一般包括拱顶沉降变形和洞室收敛变形两传算法、粒子群算法下的优化方法。这类方法个方面，两者都是围岩一支护系统稳定性控制的关虽然可以得到很好的预测精度，但是由于其不具有键参数。隧道围岩变形受到地质条件、施工条件确定的数学表达式，无法预测围岩的极限变形值。【收稿日期】2013—12-18[作者简介】王军龙(1973