(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111478842.4 (22)申请日 2021.12.0 6 (71)申请人 广西长兴工程建 设有限公司 地址 530000 广西壮 族自治区南宁市良庆 区平乐大道 21号二十三层 申请人 广西路桥工程 集团有限公司 (72)发明人 朱孟龙　梁铭　彭浩　宋冠先　 林峰　解威威　覃晓凤　马文安　 张亚飞　贤良华　赵婷婷　胡以婵　 (74)专利代理 机构 四川力久律师事务所 512 21 代理人 林秋雅 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种节理发育隧道围岩力学参数自动反演 方法 (57)摘要 本发明涉及岩 土工程领域， 具体涉及一种节 理发育隧道围岩力学参数自动反演方法， 包括步 骤S1： 获取隧道某一断面处围岩的初期支护参数 数值和节理参数数值， 基于初期支护参数数值与 节理参数数值建立隧道开挖数值计算模型； S2： 取力学参数的多组数值分别输入隧道开挖数值 计算模型， 得到多条围岩变形曲线， 并获取围岩 急剧变形阶段结束时围岩已经产生的变形量， 将 该变形量作为训练样本的特征， 将力学参数的多 组数值作为训练样本的标签， 得到多组训练样 本； S3： 利用S2中得到的多组训练样本训练围岩 力学参数反演模型； S4： 向S3训练得到的围岩力 学参数反演 模型中， 输入施工 现场测得的围岩在 急剧变形阶段结束时已产生的变形量， 得到施工 现场围岩的力学参数。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 114169238 A 2022.03.11 CN 114169238 A 1.一种节理发育隧道围岩力学参数自动反演方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 获取隧道中某一断面处围岩的初期支护参数数值和节理参数数值， 基于所述初期 支护参数数值与所述节理参数数值建立隧道开挖数值计算模型， 其中隧道开挖松动区范围 内的岩体采用遍布 节理本构模型， 松动区外 部的岩体采用摩尔库伦本构模型； S2： 取力学参数的多组数值分别输入所述隧道开挖数值计算模型， 得到多条围岩变形 曲线， 均记为第二变形曲线； 在每条所述第二变形曲线上获取围岩急剧变形阶段结束时围 岩已经产生的变形量， 将该变形量作为训练样本的特征， 将所述力学参数 的多组数值作为 训练样本的标签， 训练样本的特 征与训练样本的标签组合得到多组训练样本； S3： 利用所述S2中得到的多组训练样本训练围岩力学参数反演模型； S4： 向所述S3训练得到的围岩力学参数反演模型中， 输入施工现场测得的围岩在急剧 变形阶段 结束时已产生的变形量， 得到施工现场围岩的力学参数。 2.根据权利要求1所述的一种节理发育隧道围岩力学参数自动反演方法， 其特征在于， 在所述S1中， 监测所述断面在隧道开挖过程中围岩的形变， 得到所述断面处围岩随时间的 变形曲线， 记为第一变形曲线； 将所述第一变形曲线上， 围岩急剧变形阶段结束的点， 记为 点C′， 记录该断面从开挖开始到点C ′所经过的时间t； 在所述S2 中， 从每条所述第二变形 曲 线上， 获取围岩急剧变形阶段结束时围岩已经产生的变形量的方法为： 从每条所述第二变 形曲线上， 选取从隧道断面开挖后t时间时对应的隧道断面处围岩的变形量， 该变形量即为 围岩急剧变形阶段 结束时围岩已经产生的变形量。 3.根据权利要求2所述的一种节理发育隧道围岩力学参数自动反演方法， 其特征在于， 在所述S4中， 施工现场测得的围岩在急剧变形阶段结束时已产生变形量为所述围岩在该断 面开挖之后t时间所产生的变形量。 4.根据权利要求1所述的一种节理发育隧道围岩力学参数自动反演方法， 其特征在于， 所述围岩力学参数反演 模型为RC‑XGBoost模型， 所述RC ‑XGBoost模型为利用梯度提升算法 进行优化 求解的回归器链。 5.根据权利要求1所述的一种节理发育隧道围岩力学参数自动反演方法， 其特征在于， 所述力学参数包括围岩的弹性模量E、 围岩的泊松比μ、 围岩的内摩擦角 围岩的粘聚力c、 围岩的重度γ； 所述初期支护参数包括初期支护的厚度、 初期支护的弹性模量、 初期支护的 泊松比与初期支护的重度； 所述节理参数包括节理的倾角、 节理的倾向、 节理抗拉强度、 节 理粘聚力与节理内摩擦角。 6.根据权利要求1所述的一种节理发育隧道围岩力学参数自动反演方法， 其特征在于， 在所述S2中， 作为训练样本标签的力学参数的多组数值， 由力学参数经过正交试验设计得 到。 7.根据权利要求1所述的一种节理发育隧道围岩力学参数自动反演方法， 其特征在于， 所述隧道开挖数值计算模型中， 采用快速应力边界法模拟初始地应力场。 8.根据权利要求1所述的一种节理发育隧道围岩力学参数自动反演方法， 其特征在于， 所述隧道开挖数值计算模型的左右 边界之间的距离为 五倍待开挖隧道的洞径， 上边界位于 待开挖隧道 起拱线向上40m～50m范围内， 下边界位于待开挖隧道 起拱线向下40m～50m范围 内， 所述隧道开挖数值计算模型沿隧道开挖方向的长度为5 0m～60m。 9.根据权利要求1 ‑8任一所述的一种节理发育 隧道围岩力学参数自动反演方法， 其特权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114169238 A 2征在于， 围岩急剧变形阶段 结束时为围岩的变形曲线上斜 率为1处的时刻。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114169238 A 3