高地應(yīng)力地區(qū)隧道巖爆預(yù)測研究.pdf

1、巖爆是在高地應(yīng)力地區(qū)硬質(zhì)完整巖石中進(jìn)行采礦或者隧道（洞）施工時發(fā)生的一種極富災(zāi)難性的動力地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，成災(zāi)機(jī)理復(fù)雜。巖爆的發(fā)生在空間上具有隨機(jī)性、時間上具有突發(fā)性，且其破壞力極具災(zāi)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(yù)測巖爆，往往容易造成人員傷害和設(shè)備受損，影響施工進(jìn)度，而且還會造成超挖、初期支護(hù)失效，給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重后果，導(dǎo)致施工綜合成本增加。因此，為了更合理、更有效、更經(jīng)濟(jì)地指導(dǎo)設(shè)計和施工，本文主要以

2、秦嶺隧道為例對巖爆預(yù)測理論進(jìn)行了相關(guān)研究。
　　1)從巖爆發(fā)生機(jī)制出發(fā)，分析了巖爆的影響因素，主要包括最大切應(yīng)力、巖石單軸抗壓強(qiáng)度、巖石單軸抗拉強(qiáng)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(yīng)力與巖石單軸抗壓強(qiáng)度比、巖石單軸抗壓強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度比以及彈性能量指數(shù)等作為指標(biāo)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(biāo)，構(gòu)建巖爆烈度預(yù)測的理想點模型，采用改進(jìn)的層次分析法和熵值法相結(jié)合的組合賦

3、權(quán)法評價各個指標(biāo)的不同重要性，并利用歐氏距離來體現(xiàn)待預(yù)測的巖爆樣本在不同巖爆烈度等級下的正、負(fù)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(yīng)用于冬瓜山銅礦和靈寶東峪礦區(qū)兩處工程實例中進(jìn)行巖爆預(yù)測，預(yù)測結(jié)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(yù)測的變權(quán)靶心貼近度模型，構(gòu)造了一種區(qū)間關(guān)聯(lián)函數(shù)來定義不同指標(biāo)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(quán)重的基礎(chǔ)上，采用一種均衡函數(shù)對指標(biāo)賦予一定的變權(quán)，使得指標(biāo)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(yīng)用于冬瓜山銅礦和靈寶東峪礦區(qū)兩處工程實例中進(jìn)行巖爆預(yù)測，預(yù)測結(jié)果較準(zhǔn)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?qū)崿F(xiàn)，建立了巖爆預(yù)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(dǎo)入系統(tǒng)，可以直接用來預(yù)測巖爆烈度狀況。為了進(jìn)一步驗證模型的合理