隧道围岩断面轮廓分维数与岩体质量关系

J4 ›› 2010, Vol. 40 ›› Issue (5): 1110-1114.

隧道围岩断面轮廓分维数与岩体质量关系

张鹏^1,2|陈剑平¹|张丽³|肖云华⁴

1.吉林大学建设工程学院|长春 130012;2.湖南省交通规划勘察设计院|长沙 410011;3.吉林建筑工程学院测绘与勘查工程学院|长春 130012;4.长江三峡勘测研究院有限公司|武汉 430074

收稿日期:2010-01-16 出版日期:2010-09-26 发布日期:2010-09-26
通讯作者: 陈剑平（1957-），男，福建福州人，教授，博士生导师，主要从事岩土工程研究 E-mail:chenjpwq@126.com
作者简介:张鹏(1974-)|男|陕西洋县人|博士研究生|工程师|主要从事公路勘察与工程地质灾害方面的研究|E-mail:wjzzp@163.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(40872170)；吉林大学“985”计划项目（105213200500007）

Relationship Between Fractal Dimension of Section Profile &|Rock Quality of Tunnel Surrounding Rock Mass

ZHANG Peng^1,2, |CHEN Jian-ping¹, |ZHANG Li³, |XIAO Yun-hua⁴

1.College of Construction Engineering, Jilin University, Changchun 130026, China;
2.Hunan Provincial Communications Planning, Survey &|Design Institute,Changsha 410011,China;
3.College of Mapping and Survey Engineering, Jilin Architectural and Civil Engineering Institute, Changchun 130012,China;
4.Three Gorges Geotechnical Consultants Co., Ltd., Wuhan 430074|China

Received:2010-01-16 Online:2010-09-26 Published:2010-09-26

摘要/Abstract

摘要：

隧道的超欠挖对衬砌结构稳定性有较大影响，研究超欠挖规律，对于了解围岩受力、保证施工安全具有重要意义。根据隧道断面轮廓超欠挖序列的统计自相似性，结合小波分析的多分辨率功能，采用小波分析计算分形维数的方法，对白鹤隧道47个断面轮廓进行分维数计算。断面轮廓分维数与岩体RMR和Q呈线性关系，随着RMR和lnQ的提高，断面轮廓分形维数将降低。断面轮廓分形维和隧道的围岩分类以及超挖百分比存在复线性相关关系。

关键词: 小波分析, 隧道围岩断面轮廓, 分形, 岩体质量, 稳定性, 隧道

Abstract:

The stability of lining structure is influenced by over-excavation and under-excavation of the surrounding rock of tunnel. It has great significance for understanding the surrounding rock stress and ensuring construction safety to research the law of over-excavation and under-excavation of the surrounding rock of tunnel. Based on the multi-resolution analysis of wavelet analysis and the statistical self-similarity on over-excavation and under-excavation of the surrounding rock of tunnel section profile, the fractal dimensions of 47 tunnel sections profile have been calculated by the wavelet analysis. There is a linear relationship between fractal dimension an RMR and Q rock mass classification. With the increase of RMR and lnQ values, the fractal dimension of tunnel section profile is decreased. Multiple correlations among fractal dimension of section profile, surrounding rock quality of tunnel, the over-excavation and under-excavation percentage are researched. A foundation to evaluate the stability of tunnel surrounding rock mass was established.

Key words: wavelet analysis, tunnel surrounding rock outline, fractal, rock quality, stability, tunnel

中图分类号:

P642

张鹏, 陈剑平, 张丽, 肖云华. 隧道围岩断面轮廓分维数与岩体质量关系[J]. J4, 2010, 40(5): 1110-1114.

ZHANG Peng, CHEN Jian-ping, ZHANG Li, XIAO Yun-hua. Relationship Between Fractal Dimension of Section Profile &|Rock Quality of Tunnel Surrounding Rock Mass[J]. J4, 2010, 40(5): 1110-1114.

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