双向八车道连拱隧道围岩力学参数反演分析.pdf

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1、2011年第38卷第5期探矿工程(岩土钻掘工程)65双向八车道连拱隧道围岩力学参数反演分析崔志盛，金磊，赵凯(1．山西平阳高速公路建设管理处，山西阳泉045100；2．同济大学地下建筑与S-程系，上海200092)摘要：在采用双侧壁导坑法施工的双向八车道特大断面连拱隧道中，施工步繁多，临时支护设置的时间长，隧道全断面的变形量测只能在临时支护拆除后进行。由于全断面变形数据获取得较晚，故较难将其用于围岩力学参数的反演。将有限元计算和BP神经网络技术相结合，并在有限元计算过程中考虑实际的施工步，建立起所有临时支护拆除之前这一施工状态下导坑的变形量与围岩力学参数

2、之间的非线性映射关系，并通过对应状态下实测的导坑变形值反演了围岩的力学参数。将反演的结果用于正分析验算，验证了该方法是可行的。关键词：隧道工程；双连拱隧道；位移反分析；有限元；BP神经网络中图分类号：Tu443文献标识码：A文章编号：1672—7428(2011)05—0065—05BackAnalysisOilMechanicalParametersofSurroundingRockinaBi-archTunnelwithEightLanes／CUlZhi—sheng，jlNLei．ZHAOKai01．OfficeofPingyangHighwayCo

3、nstructionandManagement，YangquanShanxi045100，China；2．DepartmentofGeotechuicalEngineering，Ton~iUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：Inabi—archtunnelwitheightlanesusingdouble—side·driftmethod，itisthedeformationofthedriftsratherthanthewholetunnelsectionthatismeasuredduetotherest

4、rictionfromthetemporarylinings．Onlybythetimewhenallthetemporaryliningsareremovedcanthebackanalysisbeimplementedifwechoosetousethewholesection’Sdeformationdatatogetthemechanicalparametersofsurroundingrock，whichistime-consuming．ThispaperdiscussesamethodwhichinvolvesbothFEMandBPneur

5、~networktoestablishanonlinearmappingrelationshipbetweensurroundingrock’Sme—chanicalparametersanddrifts’finaldeformationratherthanthewholesection’Sdeformationwithconstructionsequencestakingintoconsideration，~llowedbyabackanalysisonthemechanicalparametersusingthedrifts’in—situmonit

6、oringde—formationdataonthebasisoftheaboverelationship．There’Sagoodagreementbetweenthein—situdeformationdataandthenumericaldeformationdataachievedfromanormalanalysisusingthebackanalyzedparameters．Keywords：tunnelingengineering；bi—archtunnel；displacementbackanalysis；FEM；BPneuralnetw

7、ork0引言分重要。位移反分析是目前岩土工程反分析问题中由于岩土介质的复杂性和不可预见性，岩土材应用最多的一种方法。在隧道工程中，它是利用在料的物理力学参数的确定一直是该领域的难题。数隧道开挖和支护过程中量测到的围岩位移反演围岩值计算方法的发展大大提高了各种岩土工程应力、物理力学参数。由于在位移反分析中输入的围岩位位移和破坏分析的效率，但是在此之前除了要确定移值是围岩支护体系在开挖影响的空间域和时间域合理的计算模型和本构关系外，还必须确定合理的中力学变化最直接、最明显、综合性的宏观体现J，输人参数，否则数值计算的结果会与实际有较大偏因此位移反分析所得的参

8、数从整体上反应了岩体复差甚至是产生错误的结果。杂性、施工方法以及隧道工程结构的影