基于非参数统计的隧道围岩参数敏感性分析.pdf

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1、李峥然等：基于非参数统计的隧道嗣岩参数敏感性分析139基于非参数统计的隧道围岩参数敏感性分析李峥然，商拥辉(1．沈阳铁路局大连工务段。辽宁大连116000；2．黄淮学院建筑工程学院，河南驻马店463000)【摘要】岩土中的每一个物理力学参数都会影响围岩的变形和力学特性，而这些参数之问又是相互影响的。本文针对某市铁路隧道工程的设计及施工方案，采用非参数统计的的方法，研究参数对围岩变形的影响，确定各主要参数对围岩变形的敏感性，为类似的工程计算、设计及施工提供参考。【关键词】地铁；围岩；敏感性【中图分类号】TU457【文献标识码】B【文章编

2、号】1001—6864{2014)04—0139—03岩土工程中的许多物理力学参数之间总是相互钙质板岩，岩体较为完整。该地区气候属温带季风气影响，相互因果的，存在着固有的相关性。结合各参候，并具备海洋影响的特点。冬季气温较低，降水较数自身的不确定性，参数相关性的不确定性，总体模少。夏季气温较高，降水集中、较多。气候和降雨量型的不确定性，深入对其进行研究，分析影响岩土性随冬夏季风的转换而变化。每年5—9月为雨季。质的各物理力学参数之间的关系，确定不确定因素及2计算模型建立其相关性大小。结合施工方案提供的地质报告，本文选择了弹性模1工程概

3、况量E、泊松比容重粘聚力c、内摩擦角、渗透系数某市铁路隧道工程，起点里程为CK11+370，终点、孑L隙比、侧压力系数e等8个参数进行敏感性分析里程CKI4+661，全长近2．3kin，区间隧道采用土压平(表1)。通过拉丁超立方进行分层抽样，选择了20组衡盾构施工。该区段上层为粘土层、碎石层，下层为参数组合，保证参数分布的均匀性和代表性(表2)。表1围岩参数变化范围l39一十_—图2特征点示意图图1有限元模型采用abaqus有限元软件，依照设计建立有限元模节点渗流一应力耦合减缩积分单元CPE8RP。同时选型。计算模型长60m，高60m

4、，开挖直径为6m，采用8择开挖核心区域的6个特征点，分析其变形特征，获得[14]LorenzisL，WriggersP，ZavariseG．AmoMarformulationfor3DFEMusingasegment—to—segmentapproach[J]．InternationallargedeformdioncontactusingNURBS··basedisogeometriea·JournalforNumefic~MethodsinEngineering，2010，82(11)：nalysisandtheaugmented

5、Lagrangianmethod[J]．Computa—1424—1449．tionalMechanics，20t1。49(1)：1—2O．[15]HammerME．Frictionalmortarcontactforfinitedeformation[收稿日期]201o,-01—2Oproblemswithsyntheticcontactkinematics[J]，Computational[作者简介]郑瓒(1987一)，女，河南荣阳人，硕士研究生Mechanics，2012，27(4)：975—998．研究方向：计算力学与工程仿真

6、。[16]GincrE，"FurM，Taranc6nJE，eta1．Crackfacec(mtaclinx—低温建筑技术21~I4年第4{I；l(堡!140计算，得到20组不同的计算结果。如表3所示。相关参数与围岩变形的关系。根据围岩参数的LHS抽样结果，对上述模型进行234560．9993(14)1．0803(18)0．3805(14)0．0578(12)0．412(15)0．0t95(12)0．0143(13)1．3459(5)1．4617(12)0．5256(5)0．0704(7)0．5991(4)1．1642(10)1．265

7、0(1)0．4519(1o)0．0619(9)0．5162(11)0．0143(14)0．7964(19)0．5059(11)0．1865(2o)0．2111(1)0．4804(12)0．1920(2)0．0556(6)1．3490(4)1．4327(13)0．4897(6)0．0946(5)0．5928(5)1．0691(11)1．0988(5)0．4303(11)0．0865(6)0．5261(8)0．0378(8)1．1217(20)0．3823(13)O．0616(10)0．4445(14)0．0315(9)1．0317(12

8、)1．8512(1)2．0396(10)0．7294(1)0．o649(8)0．8044(1)0．0035(19)1．O151(13)1．1095(3)0．4073(12)0．0455(17)0．4548(13)0．00