高地應力地區(qū)隧道巖爆預測研究.pdf

1、巖爆是在高地應力地區(qū)硬質完整巖石中進行采礦或者隧道（洞）施工時發(fā)生的一種極富災難性的動力地質災害現(xiàn)象，成災機理復雜。巖爆的發(fā)生在空間上具有隨機性、時間上具有突發(fā)性，且其破壞力極具災難性，往往會給生產(chǎn)生活以及人民的生命財產(chǎn)帶來不同程度的損害，如不能及時預測巖爆，往往容易造成人員傷害和設備受損，影響施工進度，而且還會造成超挖、初期支護失效，給生產(chǎn)帶來嚴重后果，導致施工綜合成本增加。因此，為了更合理、更有效、更經(jīng)濟地指導設計和施工，本文主要以

2、秦嶺隧道為例對巖爆預測理論進行了相關研究。
　　1)從巖爆發(fā)生機制出發(fā)，分析了巖爆的影響因素，主要包括最大切應力、巖石單軸抗壓強度、巖石單軸抗拉強度和彈性能量指數(shù)，研究各個因素對巖爆烈度的重要性，以最大切向應力與巖石單軸抗壓強度比、巖石單軸抗壓強度與抗拉強度比以及彈性能量指數(shù)等作為指標建立了評價巖爆烈度等級的綜合評價體系。
　　2)綜合考慮上述三個指標，構建巖爆烈度預測的理想點模型，采用改進的層次分析法和熵值法相結合的組合賦

3、權法評價各個指標的不同重要性，并利用歐氏距離來體現(xiàn)待預測的巖爆樣本在不同巖爆烈度等級下的正、負理想點距離，距離正理想點越近，則巖爆烈度等級越高。將該模型應用于冬瓜山銅礦和靈寶東峪礦區(qū)兩處工程實例中進行巖爆預測，預測結果合理，符合實際，說明了該模型的合理性。
　　3)建立巖爆烈度預測的變權靶心貼近度模型，構造了一種區(qū)間關聯(lián)函數(shù)來定義不同指標在不同巖爆烈度等級下的屬性值，并根據(jù)屬性值求出各個不同巖爆烈度等級下的靶心。同時，在層次分析法

4、求客觀權重的基礎上，采用一種均衡函數(shù)對指標賦予一定的變權，使得指標數(shù)據(jù)更具有客觀性和特征性。然后，根據(jù)樣本與靶心之間的距離求出各個不同巖爆烈度等級下的貼近度。將該模型應用于冬瓜山銅礦和靈寶東峪礦區(qū)兩處工程實例中進行巖爆預測，預測結果較準確，與實際較相符，表明了該模型的可行性。
　　4)將上述模型通過程序實現(xiàn)，建立了巖爆預測模型系統(tǒng)，實際使用過程中，用戶通過將采集的數(shù)據(jù)導入系統(tǒng)，可以直接用來預測巖爆烈度狀況。為了進一步驗證模型的合理