[发明专利]一种适用于岩体条件地下洞室群变形分级预警指标的确定方法

权利要求书

1.一种适用于岩体条件地下洞室群变形分级预警指标的确定方法，其特征在于：所述适用于岩体条件地下洞室群变形分级预警指标的确定方法包括如下步骤：

(1)根据需要分析的地下洞室群的几何特征、开挖分序分层，建立该地下洞室群的三维数值分析模型，并根据地质条件对围岩进行分区；

(2)根据现场地质勘探结果和/或洞室开挖状况，对不同岩性和岩体类别的地质强度指标GSI进行统计，获得地下洞室群的每一种岩性、不同岩体质量分类条件下的地质强度指标GSI的平均值GSI_avr和最小值GSI_min；

(3)针对所采用岩体力学本构模型，根据所确定的地质强度指标GSI的平均值GSI_avr和最小值GSI_min，对不同岩性和不同岩体质量分类的岩体赋予不同的岩体力学参数；

(4)根据地下洞室群内监测仪器的实际布置位置在三维数值分析模型中相同位置设置变形监测点，用于记录三维数值分析模型在开挖支护仿真模拟过程中的变形变化；

(5)对地下洞室群中所有岩体均采用地质强度指标GSI对应的岩体力学参数进行开挖支护的全过程仿真计算，监测步骤(4)中这些监测点的变形或者变形分量随洞室群开挖过程的变化特征，分别获得不同开挖阶段、不同位置的三维数值分析模型内监测点的累积变形和变形增量，其中采用地质强度指标GSI的平均值GSI_avr计算分析得到的累积变形为disptotal_avr，变形增量为dispinc_avr；采用地质强度指标GSI的最小值GSI_min计算分析得到的累积变形为disptotal_max，变形增量为dispinc_max；

(6)根据变形监测点上监测仪器的埋设时机，分别采用累积变形或者变形增量来建立分级变形预警指标。

2.根据权利要求1所述的适用于岩体条件地下洞室群变形分级预警指标的确定方法，其特征在于：岩体力学本构模型采用Hoek-Brown弹塑性本构模型或者Mohr-Coulomb弹塑性本构模型。

3.根据权利要求1所述的适用于岩体条件地下洞室群变形分级预警指标的确定方法，其特征在于：步骤(5)中，具体地为：

对地下洞室群所有岩体均采用地质强度指标GSI平均值GSI_avr对应的岩体力学参数进行开挖支护的全过程仿真计算，监测步骤(4)中这些监测点的变形/变形分量随洞室群开挖过程的变化特征，可以得到模型监测点在不同开挖阶段的累积变形disptotal_avr和变形增量dispinc_avr；

对地下洞室群所有岩体均采用地质强度指标GSI的最小值GSI_min对应的岩体力学参数进行开挖支护的全过程仿真计算，可以得到模型监测点在不同开挖阶段的累积变形disptotal_max和变形增量dispinc_max。

4.根据权利要求1所述的适用于岩体条件地下洞室群变形分级预警指标的确定方法，其特征在于：步骤(6)中：当监测变形disp_mon为累积变形时：

安全等级：disp_mondisptotal_avr，地下洞室群岩体变形没有超出预期，围岩稳定；

预警等级：disptotal_avrdisp_mondisptotal_max，需要密切关注围岩变形，增加观测频次，复核现有围岩稳定特征和支护结构安全裕度；

危险等级：disp_mondisptotal_max，综合地质条件和反演分析制定需要采取的加强支护措施。

5.根据权利要求1所述的适用于岩体条件地下洞室群变形分级预警指标的确定方法，其特征在于：步骤(6)中：当监测变形disp_mon为变形增量时：

安全等级：disp_mondispinc_avr，地下洞室群岩体变形没有超出预期，围岩稳定；

预警等级：dispinc_avrdisp_mondispinc_max，需要密切关注围岩变形，增加观测频次，复核现有围岩稳定特征和支护结构安全裕度；

危险等级：disp_mondispinc_max，综合地质条件和反演分析制定需要采取的加强支护措施。