摘 要
水电站引水隧洞作为关键的水利枢纽组成部分,其围岩稳定性直接影响工程的安全性和经济性。然而,传统评价方法在复杂地质条件下存在精度不足和适应性较差的问题。为此,本研究旨在改进现有围岩稳定性评价方法,以提高其在复杂地质条件下的适用性和准确性。研究基于现场勘察数据与数值模拟技术,结合岩石力学特性分析,提出了一种融合多源信息的综合评价模型。该模型通过引入机器学习算法优化参数敏感性分析,并结合有限元法对围岩应力场和变形场进行精细化模拟。结果表明,改进后的评价方法能够更准确地预测围岩失稳区域及其潜在破坏模式,尤其是在断层、裂隙发育等复杂地质条件下表现出显著优势。此外,研究还提出了基于风险分级的稳定性控制标准,为工程设计和施工提供了科学依据。本研究的主要创新点在于将数据驱动与物理机制相结合,实现了评价方法从单一经验公式向多维度综合分析的转变,从而为类似工程的围岩稳定性评价提供了新的思路和技术支持。研究成果不仅提升了评价方法的可靠性和实用性,也为水电站引水隧洞的设计优化和安全运营提供了重要参考。关键词:围岩稳定性;复杂地质条件;多源信息融合;机器学习;风险分级控制标准
目 录
摘 要 I
1 绪论 2
1.1 水电站引水隧洞围岩稳定性研究背景 2
1.2 围岩稳定性评价方法改进的意义 2
1.3 国内外研究现状与不足分析 2
1.4 本文研究方法与技术路线 3
2 围岩稳定性评价的关键因素分析 4
2.1 地质条件对围岩稳定性的影响 4
2.2 水力学作用下的围岩应力分布 4
2.3 隧洞开挖方式对围岩变形的影响 5
2.4 支护措施对围岩稳定性的贡献 5
2.5 关键因素的综合评估方法 6
3 现有评价方法的局限性与改进方向 7
3.1 常用评价方法的理论基础与应用范围 7
3.2 数值模拟方法在围岩稳定性中的局限性 7
3.3 工程经验法的适用性与不足之处 8
3.4 数据驱动方法在围岩评价中的挑战 8
3.5 改进方法的设计思路与目标 9
4 改进方法的具体构建与验证 10
4.1 新型评价指标体系的建立 10
4.2 多物理场耦合模型的开发与应用 10
4.3 数据融合技术在围岩评价中的实现 11
4.4 改进方法的工程案例验证 11
4.5 方法改进的效果评估与优化建议 12
结 论 13
参 考 文 献 14
致 谢 15