基于敏感性分析的围岩力学参数反演方法研究

摘要：

由于影响隧道变形的围岩强度参数和变形参数较多,现有的反分析研究主要集中在算法的优化上,因而忽略了工程应用的便利性和实用性.针对这种状况,以南京某隧道工程为依托,结合数值模拟,提出了基于敏感性分析的反演方法.根据工程实际,将围岩和支护结构综合考虑分为初始围岩区(简称Z1),松动圈与锚杆锚固共同作用区(简称Z2)以及钢支撑和喷射砼等效作用区(简称Z3);通过安排试算初始值,利用FLAG3D程序计算并分析不同的力学参数对不同隧道变形的敏感性,从而确定反演流程;根据反演流程结合各测点的实测变形值获取合理、准确的围岩力学参数.研究结果表明:与常规的反演方法相比,通过敏感性分析确定隧道不同变形的主控因素,以此变形来反演该主控因素参数在很大程度上提高了工程应用的效率与可靠度;拱顶下沉受Z1区弹性模量E1、Z2与Z1区弹性模量比值n的影响较大,受围岩泊松比μ1的影响相对较小;隧道收敛受E1、n、μ1三者的影响都较大;围岩力学参数反演结果为E1=362.6 MPa、n=0.62、μ1=0.30;现场应用证明了该方法的有效合理性.

关键词：围岩力学参数、隧道工程、敏感性分析、参数反演

所属期刊栏目：10

分类号：U451(隧道工程)

在线出版日期：2014-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1030-1038