巴郎山隧道围岩稳定性前期分析
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ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ６ １ ０ ０ ３ ９ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ，ｒ ｅ ｌ ｙ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｈｅ ｔ ｂ ａ ｒ ｏ ｎ ｍｏ ｕ ｎ ｔ ａ ｉ ｎ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ，ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｓ Ｏ ｉ ｌ ｈｅ ｔ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｉｎ ｒ ｇ ｍｅ ｓｕ ａ ￣ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｅ ・ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｓ ｏ ｆ ｓ ｕ ｒ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｒ ｏ ｃ ｋ ．Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ Ｕ Ｓ ｅ Ｓ
文章 编号 ： １ ６ ７ ２— ４ ０ １ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２— ０ １ ４ ０— ０ ２
Ｂａ － Ｌ ａ ｎ ｇ Ｈｉ ｌ ｌ Ｔｕ ｎ ｎ ｅ ｌ Ｓ ｕ ｒ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｒｏ ｃ ｋ Ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｐ ｒ ｉ ｏ ｒ Ｐ ｅ ｒ ｉ ｏ ｄ
工程的安全性 。
岩 变化情 况进行监控 量测 ，本文采用 Ｂ Ｐ神 经网络模 型和灰
色理论 Ｇ Ｍ （ １ ，１ ）模 型对 围岩 的 前期 变化进 行 分 析。结
果表 明两种模 型拟合预 测精 度均较 高 ，能较 好地反 映 隧道 在施 工过程 中，水平位 移 收敛的 变化情 况 ，其 中灰 色模 型 拟合 平均精 度较优 ，并且 没有误 差较 大的跳跃 点 ，而神 经
２ Ｂ Ｐ神经 网络模 型
人工神经 网络 是 由大量称 为神经 元或 节点 的简单 信息 处理元件组 成 。多 层节 点模 型 与误 差 反 向传播 （ ｅ ｌ ｒ ｏ ｒ ｂ ａ ｃ ｋ ｐ ｒ ｏ ｐ ｇａ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｂ Ｐ ） 算法是 目前一种 比较成熟而又应用最广泛 的
长７ ９ ５ ４ ｍ。隧道 净宽 ９ ｍ，净高 ５ ． ０ ｍ，拱 高 ７ ． ０ ５ ｍ，属
于单洞对 向交 通隧道 。穿越 区域平 均海拔 ３ ８ ４ ８ ． ８ ７ ｍ，围
岩 以松散堆 积层 、变砂 岩 、板 岩夹少量 薄层 千枚 岩 、结 晶 灰岩等为 主，围岩 等级 为 Ⅱ Ｉ 、Ⅳ 、Ｖ级 。本 文选 取 Ｋ ９ ９＋ ４ ３ ０断面 ２ ０ １ ２年 ４月 ８ Ｅ ｔ 到２ ０ １ ２ 年 ４月 １ ６日水平位移收敛 观测数据进行分析 ，并且预测 ２ ０ １ ２年 ４月 １ ７日收敛值 。
文献标志码 ：Ａ
关键 词 ：监控 量测 ；Ｂ Ｐ神 经 网络模 型 ；灰 色理论 Ｇ Ｍ
（ １ ， １ ） 模 型 ； 隧道 稳 定性
中图分类号 ：Ｕ ４ ５ １ ． ２
岩宵坠落崖下 而形成 的破 宵坡 和石堆 ，险象环 生。隧道 映
秀端洞 口桩号 Ｋ ９ ９＋１ ８ ０ ，小金 端洞 口桩号 Ｋ １ ０ ７＋１ ３ ４，全
网络模 型拟合 平均精 度稍 弱且局部 误 差较 大。通 过对 比有
利 于施 工者在 开挖 前期 ，选择 适应性 更强 的模 型对 隧道 稳
定性 进 行 判 断 。
１ 工程概 况
巴郎 山隧道位 于小 金 、汶川 、宝兴 ３县 交界 处 ，距 离 成都市大约 ２ ０ ０ ｋ ｍ。山体嶙峋 ，岩 石裸露 ，随处 可见 山石
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・
１ ４Ｏ ・
Ｉ ・ Ｊ 适材
Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ Ｂｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ
２ ０ １ ４ 年 第 ２期
第４ ｏ卷 总第 １ ７ ８期
２ Ｏ ｌ ４ 年 ４月
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２— ４ ０ １ １ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ２ ． ０ ６ ２
Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｙ ａ ｏ ，Ｌ Ｉ Ｕ Ｌ ｉ ，Ｓ Ｈ Ｅ Ｎ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ｑ ｉ ａ ｎ ｇ ，Ｃ Ａ Ｏ Ｑ ｕ ａ ｎ ｓ ｈ ｕ ｉ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆＡ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，ｘ ｉ ｈ ｕ ａ ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，
人工神经 网络模 型和算 法 ，它把 一 组样本 的输 入输 出问题 转化 为一个非线 性优 化 问题 ，是从 大量数 据 中总结规 律 的
ｔ ｈ ｅ ＢＰ ｎ ｅ ｕ ｒ ａ ｌ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｎｄ ａ ｇ ｒ ｅ ｙ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｔ ｏ ａ ｎ ｌｙ ａ ｚ ｅ
巴郎 山隧道 围岩 稳定 性 前 期 分 析
陈 尧 ，刘 立 ，沈胜 强 ，曹泉水
（ 西 华大 学建筑 与 土木工 程学 院 ，四川 成都 ６ １ ０ ０ ３ ９ ）
摘
要 ：以 巴郎山隧道 为例 ，在 施工过 程 中对隧道 围
定状态 ，以便及时 调整设 计支护 参数 或调整 施工 方法 ，从 而达到围岩稳定 性控 制 目的。因此 ，用监 测 到的历史 位移 进行建模并对其发 展趋 势进行 预测 ，及 时掌握 岩体 的变化 规律 ，在工程上具有重要的意义 。本文采 用两种预测模 型 ， 即Ｂ Ｐ神经 网络模 型 以及 灰色理论 Ｇ Ｍ（ １ ， １ ） 模 型 ，结 合地 下工程实例进行 比较 分析 ，得 到合理 的预测 方案 ，以保证
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文章 编号 ： １ ６ ７ ２— ４ ０ １ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２— ０ １ ４ ０— ０ ２
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工程的安全性 。
岩 变化情 况进行监控 量测 ，本文采用 Ｂ Ｐ神 经网络模 型和灰
色理论 Ｇ Ｍ （ １ ，１ ）模 型对 围岩 的 前期 变化进 行 分 析。结
果表 明两种模 型拟合预 测精 度均较 高 ，能较 好地反 映 隧道 在施 工过程 中，水平位 移 收敛的 变化情 况 ，其 中灰 色模 型 拟合 平均精 度较优 ，并且 没有误 差较 大的跳跃 点 ，而神 经
２ Ｂ Ｐ神经 网络模 型
人工神经 网络 是 由大量称 为神经 元或 节点 的简单 信息 处理元件组 成 。多 层节 点模 型 与误 差 反 向传播 （ ｅ ｌ ｒ ｏ ｒ ｂ ａ ｃ ｋ ｐ ｒ ｏ ｐ ｇａ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｂ Ｐ ） 算法是 目前一种 比较成熟而又应用最广泛 的
长７ ９ ５ ４ ｍ。隧道 净宽 ９ ｍ，净高 ５ ． ０ ｍ，拱 高 ７ ． ０ ５ ｍ，属
于单洞对 向交 通隧道 。穿越 区域平 均海拔 ３ ８ ４ ８ ． ８ ７ ｍ，围
岩 以松散堆 积层 、变砂 岩 、板 岩夹少量 薄层 千枚 岩 、结 晶 灰岩等为 主，围岩 等级 为 Ⅱ Ｉ 、Ⅳ 、Ｖ级 。本 文选 取 Ｋ ９ ９＋ ４ ３ ０断面 ２ ０ １ ２年 ４月 ８ Ｅ ｔ 到２ ０ １ ２ 年 ４月 １ ６日水平位移收敛 观测数据进行分析 ，并且预测 ２ ０ １ ２年 ４月 １ ７日收敛值 。
文献标志码 ：Ａ
关键 词 ：监控 量测 ；Ｂ Ｐ神 经 网络模 型 ；灰 色理论 Ｇ Ｍ
（ １ ， １ ） 模 型 ； 隧道 稳 定性
中图分类号 ：Ｕ ４ ５ １ ． ２
岩宵坠落崖下 而形成 的破 宵坡 和石堆 ，险象环 生。隧道 映
秀端洞 口桩号 Ｋ ９ ９＋１ ８ ０ ，小金 端洞 口桩号 Ｋ １ ０ ７＋１ ３ ４，全
网络模 型拟合 平均精 度稍 弱且局部 误 差较 大。通 过对 比有
利 于施 工者在 开挖 前期 ，选择 适应性 更强 的模 型对 隧道 稳
定性 进 行 判 断 。
１ 工程概 况
巴郎 山隧道位 于小 金 、汶川 、宝兴 ３县 交界 处 ，距 离 成都市大约 ２ ０ ０ ｋ ｍ。山体嶙峋 ，岩 石裸露 ，随处 可见 山石
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１ ４Ｏ ・
Ｉ ・ Ｊ 适材
Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ Ｂｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ
２ ０ １ ４ 年 第 ２期
第４ ｏ卷 总第 １ ７ ８期
２ Ｏ ｌ ４ 年 ４月
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２— ４ ０ １ １ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ２ ． ０ ６ ２
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巴郎 山隧道 围岩 稳定 性 前 期 分 析
陈 尧 ，刘 立 ，沈胜 强 ，曹泉水
（ 西 华大 学建筑 与 土木工 程学 院 ，四川 成都 ６ １ ０ ０ ３ ９ ）
摘
要 ：以 巴郎山隧道 为例 ，在 施工过 程 中对隧道 围
定状态 ，以便及时 调整设 计支护 参数 或调整 施工 方法 ，从 而达到围岩稳定 性控 制 目的。因此 ，用监 测 到的历史 位移 进行建模并对其发 展趋 势进行 预测 ，及 时掌握 岩体 的变化 规律 ，在工程上具有重要的意义 。本文采 用两种预测模 型 ， 即Ｂ Ｐ神经 网络模 型 以及 灰色理论 Ｇ Ｍ（ １ ， １ ） 模 型 ，结 合地 下工程实例进行 比较 分析 ，得 到合理 的预测 方案 ，以保证