地下工程岩体的稳定性阐明

深埋水工隧洞地应力特征及围岩稳定性分析深埋水工隧洞地应力特征及围岩稳定性分析随着经济的发展和城市化进程的推进，地下空间的利用越来越广泛。

深埋水工隧洞作为地下空间的一种重要形式，广泛应用于交通、水利、能源等领域。

然而，在进行深埋水工隧洞的设计和施工过程中，地下岩体受到的地应力变化和围岩的稳定性问题是不可忽视的。

本文将对深埋水工隧洞地应力特征及围岩稳定性进行分析和探讨。

首先，我们需要了解地下岩体的地应力特征。

地应力是指地下岩体受到地球重力和地壳运动作用下所受到的应力状态。

地下岩体受到的地应力主要有三种形式：地质应力、构造应力和工程应力。

地质应力是由地球重力造成的，主要取决于重力加速度和地下岩体的密度。

构造应力是由地壳运动造成的，主要取决于构造应力场的性质和构造应力的方向。

工程应力是由人类活动引起的，主要有施工工艺、荷载和地下水压力等因素影响。

针对深埋水工隧洞的地下岩体，其地应力特征主要由地质应力和工程应力共同决定。

地质应力主要受到岩层的厚度、密度和地球重力的影响。

在深埋水工隧洞的设计和施工过程中，需要根据具体的地质条件和工程要求，合理调整隧洞的埋深、断面形状和支护结构，以减小地应力的影响。

同时，工程应力也需要进行合理的评估和控制，以确保岩体稳定和施工安全。

在实际工程中，通常采用传统的光弹性变形测量法、松弛法和水平竖直应力停放法等手段进行地应力的测量和分析。

其次，围岩的稳定性是深埋水工隧洞设计和施工过程中需要重点关注的问题之一。

围岩的稳定性主要指的是隧洞周围岩体在受到地应力和其他外力作用下的整体性和稳定性。

围岩的稳定性直接影响着隧洞的使用寿命和安全性。

因此，在进行深埋水工隧洞的设计和施工过程中，需要进行围岩的稳定性分析和评估。

围岩的稳定性分析主要从两个方面进行：一是围岩的破坏特征分析，二是围岩的稳定性评估。

围岩的破坏特征分析主要研究围岩的开裂和破碎现象，以及岩体的变形和位移。

通过分析围岩的破坏特征，可以确定围岩的强度和稳定性，为隧洞的设计和施工提供参考依据。

洞顶位移底鼓在岩石地下工程中，受开应力状态发生改二、地下洞室开挖所产生的岩体力学问题向新的平衡应力状态调整，应力状态的调整过程，称(redistribution of stress)。

洞顶位移底鼓由于洞径方向的变形远大于洞轴方向的变形，当洞室半径远小于洞长时，洞轴方向的变形可以忽略不计，因此地下洞室问题可视为平面应变问题深埋于弹性岩体中的水平圆形洞室，其围岩重分布应力按柯西课题求解(1)柯西课题概化模型无限大弹性薄板，其边界上受到沿方向的外力作用，薄板中有一半径为的小圆孔。

x p R 弹性薄板柯西课题分析示意图pp 1.深埋圆形水平洞室围岩重分布应力以圆的圆心为原点取极坐标，由弹性理论，若不考虑体积力，可求得薄板中任一点的应力及其方向。

(,)M r θ弹性薄板柯西课题分析示意图p p若应力函数为φ22211r r r r φφσθ∂∂=+∂∂径向应力：22rθφσ∂=∂环向应力：2211r r r r θφφτθθ∂∂=−∂∂∂剪切应力：(2)柯西课题解弹性薄板柯西课题分析示意图p p边界条件：()cos 222r r b p pσθ==+()sin 22r r b pθτθ==−0b R >>()()0r r r b r b θτσ====0b R =0b R >>vσxθMvσ0R r弹性薄板pp柯西课题力学模型中极坐标轴与力的作用方向相同。

因此，需进行极角变换。

2420002423411cos22v r R R R r r r σσθ⎡⎤⎛⎞⎛⎞=−−+−⎢⎥⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠⎣⎦240024311cos22v R R r r θσσθ⎡⎤⎛⎞⎛⎞=+++⎢⎥⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠⎣⎦420042321sin22v r R R rr θστθ⎛⎞=−+⎜⎟⎝⎠2）由柯西课题解得到作用下圆形洞室围岩重分布应力v σ22θθπ→−2θσσ=④随着距离增大，增大，减小，并且都逐渐趋近于天然应力。

文章编号:1009-6825(2009)30-0111-02浅谈地下工程围岩稳定性与围岩控制收稿日期:2009-06-14作者简介:段学超(1974-),男,工程师,山西省交通建设工程监理总公司,山西太原 030006段学超摘 要:对影响地下工程围岩稳定性的自然因素进行了详细分析,讨论了围岩稳定性与围岩控制的方法与思路,介绍了围岩稳定性的监测方法和手段,论述了锚杆工作载荷与围岩稳定性的相互关系,用锚杆无损监测的方法来全程监测围岩稳定性对研究围岩稳定及工程施工具有很大的指导意义。

关键词:围岩稳定性,锚杆,围岩控制,锚杆无损监测中图分类号:T U 457文献标识码:A地下工程围岩的稳定性对工程的正常运营是至关重要的。

地下工程围岩的稳定性主要与岩石的性质、岩体的结构与构造、地下水、岩体的天然应力状态、地质构造等自然因素有关[1],并且还与开挖方式及支护的形式和时间等因素有关。

本文将对围岩稳定性监测的手段进行讨论,详细的论述利用锚杆工作载荷与围岩稳定性的关系来全程动态检测围岩稳定性的方法。

1 地下工程围岩稳定性因素1.1 岩石性质及岩体的结构围岩的岩石性质和岩体结构是影响围岩稳定性的基本因素。

从岩性的角度,可以将围岩分为塑性围岩和脆性围岩,塑性围岩主要包括各类黏土质岩石、破碎松散岩石以及吸水易膨胀的岩石等,通常具有风化速度快,力学强度低以及遇水软化、崩解、膨胀等不良性质,故对隧道围岩的稳定最为不利;脆性围岩主要指各类坚硬体,由于岩石本身的强度远高于结构面的强度,这类围岩的强度取决于岩体结构。

从岩体的结构角度,可将岩体结构划分为整体块状结构、层状结构、碎裂结构、散体结构。

松散结构及破碎结构岩体的稳定性最差;薄层状结构岩体次之;厚层状块体最好。

对于脆性的厚层状和块状岩体,其强度主要受软弱结构面的分布特点和较弱夹层的物质成分所控制,结构面对围岩的影响不仅取决于结构面的本身特征,还与结构面的组合关系及这种组合与临空面的交切关系密切相关。

井下工程岩体稳定性评价与灾害预防在井下工程中，岩体的稳定性评价和灾害预防是至关重要的领域。

岩体稳定性评价的目的是确定井下工程中岩体的强度、围岩的破坏机制以及岩体的稳定性，以便采取相应的措施来预防灾害的发生。

本文将探讨井下工程岩体稳定性评价的方法和灾害预防的措施。

首先，对于岩体稳定性评价来说，最常用的方法之一是岩石力学参数测试。

通过对岩石样本进行试验，可以得到岩石的抗压强度、抗拉强度、剪切强度等力学参数。

这些参数的测试可以根据不同的岩石类型和井下工程的具体情况来选择，以确保评价结果的准确性。

同时，还可以利用非破坏性测试技术，如地质雷达和声波测试，来获取更多的岩石力学参数。

这些测试结果将成为评价岩体稳定性的重要依据。

其次，岩体结构与构造特征的分析也是岩体稳定性评价的重要内容。

通过对岩体的结构与构造特征的研究，可以得知岩体中的裂隙、节理、断层等情况。

这些特征对于岩体的稳定性具有重要的影响，因为它们可能是岩体破坏的易发区域。

因此，在评价岩体稳定性时，需要考虑这些特征对岩体强度和稳定性的影响，以便采取相应的支护和加固措施。

除了岩体稳定性评价，灾害预防也是井下工程的核心任务之一。

灾害种类繁多，例如岩石坍塌、地面塌陷、水涌等。

井下工程中的灾害预防主要包括两个方面，即主动预防和被动防护。

主动预防是指在井下工程施工过程中，通过控制破岩方法和工作面进度等方式，尽量减少岩体破坏的发生。

被动防护是指通过设置支护结构和排水设施等措施，以减轻岩体破坏的影响。

主动预防的措施主要包括选用合适的破岩方法和施工方案。

在井下工程中，破岩方法的选择直接影响到岩体的稳定性。

不同的岩石类型和岩体特征需要采用不同的破岩方法，如爆破、机械掘进等。

此外，施工方案的制定也需要考虑到井下工程的具体情况，如块体大小、施工进度等。

通过科学合理地选用破岩方法和施工方案，可以最大程度地减少岩体破坏的发生。

被动防护的措施包括设置支护结构和排水设施。

对于岩体稳定性较差的地区，需要设置支护结构来增强防护能力。

行了预测分析[11-12],同时对地下厂房施工加固对策进行了探讨[13-15]㊂目前研究多针对局部结构面组合形成不稳定块体进行稳定性研究,而本次研究区整体岩层缓倾,与不同产状的结构面相互组合形成不稳定块体的分布范围更加广泛,不同位置的破坏结构㊁破坏形式更加多样,块体构成及破坏具有一定的特殊性㊂本文从抽水蓄能工程区地下厂房基本地质条件入手,分析结构面组合形式及分布情况,通过数值模拟分析洞室围岩整体稳定性,同时分析各结构面组合形成不稳定块体的组合形态,破坏模式及分布位置,为工程围岩等级划分及后期工程支护提供理论支持,为同类工程地下厂房层状岩体稳定性评价提供借鉴思路㊂1　厂房区岩体及结构面发育特征厂房内岩性以二叠系砂岩为主,岩石具细粒㊁中粗粒砂状结构,块状构造填隙物主要为少量杂基和胶结物,胶结物主要为铁泥质,支撑类型为颗粒支撑类型,胶结类型为接触式胶结㊂局部可见泥质砂岩为变余泥状结构,板状构造,含碎屑泥质,岩石具变余泥状结构㊁板状构造㊂据统计,岩层整体走向NNW 向,倾角较缓,岩层产状一般NW290°~330°SW∠10°~25°㊂工程区断层不发育,勘探偶见规模较小断层,发育间距数百米,宽度10~60cm 不等,多分布于强㊁弱风化带,呈陡倾角分布㊂工程区结构面主要以裂隙为主,通过对工程区㊁厂房区揭露的结构面统计分析结果显示(见图1),结构面主要由3组:产状以层面裂隙最为发育,产状为NW290°~330°SW ∠10°~25°,数量多㊁规模大㊁展布广,并切割其他裂隙;另外发育两组共轭陡倾角裂隙,分别为NW290°~330°SW∠80°~85°以及NE40°~60°SE(NW)∠69°~75°,结构面倾角陡峭,在岩体中与其他结构面相互组合,造成块体失稳和破坏㊂图1　结构面分布特征 从结构面发育情况来看,结构面迹长均以1~3m 最多,并且绝大多数在20m 以内,同时层面裂隙或者缓倾裂隙都要比陡倾裂隙的迹长更长,分布区间更广,而陡倾裂隙的迹长分布较集中㊂结构面形态以平直状结构面为主,其次为起伏和弯曲状,不发育台阶状结构面;结构面表面多呈光滑状态,粗糙状态较少;结构面主要为无充填结构面,其次为软弱夹层,少数结构面充填石英和泥质物㊂2　地下厂房围岩分类及处理建议平硐㊁钻孔揭示,在厂房边墙部位,中厚层状岩体较完整,洞室局部稳定差,以Ⅲ1类围岩为主,互层状岩体完整性较差~较破碎,洞室不稳定~稳定性差,以Ⅲ2类围岩为主,断层及其影响带附近多为碎裂㊁碎块状,岩体较破碎,洞室不稳定,以Ⅳ类围岩为主㊂与陡倾㊁中倾角岩层相比,缓倾结构面在厂房内空间延展性更强,尤其在厂房顶拱部位,受缓倾结构面影响,开挖时极易产生顶拱塌落,围岩不稳定,围岩分类应降级考虑,各洞室围岩分类如图2所示㊂厂房顶拱部位岩体较完整,局部有陡倾结构面穿过,陡倾结构面对顶拱稳定影响较小㊂由于厂房区围岩层面缓倾,在层面作用下顶拱易产生塌落,同时层面与陡倾结构面相互切割作用下,顶拱易产生块体楔形破坏,顶拱部位围岩岩体不稳定,以Ⅳ类围岩为主,建议加强支护并及时排查㊁清除加固处理㊂岩壁梁岩体无大的地质构造通过,节理总体不14西北水电㊃2023年㊃第2期===============================================发育,整体岩石较完整,总体基本稳定,受开挖爆破影响,易使局部层面裂隙㊁共轭陡倾裂隙相互切割部位岩体发生塌落,影响成型,需加固处理㊂主要优势结构面以层面为主,对边墙的影响较小,围岩整体稳定以Ⅲ1类围岩为主㊂局部NNW㊁NNE陡倾裂隙与层面裂隙组合在边墙局部有产生片状剥落破坏及块体楔形破坏的可能,为Ⅲ2类围岩㊂需及时进行加固处理,且边墙陡倾结构面位置多伴随地下水发育,边墙开挖后需及时支护处理㊂图2　各洞室围岩分类3　结构面组成对围岩块体稳定影响3.1　结构面组合及围岩岩体块体失稳模式与其他常见中陡倾角层状地层㊁及块状地层相比,研究区岩性以缓倾层状砂岩与泥岩互层为主,岩体内层间缓倾结构面发育,展布空间较大,开挖洞室内与临空面㊁切层结构面㊁共轭陡倾结构面相互交叉切割㊁组合并在洞壁上出露而形成相应的块体,可能发生滑落,塌落等失稳的现象㊂根据现场勘探平硐揭示,围岩在洞顶和洞壁的破坏模式不同,可将其归类为6类破坏模式(见图3),即洞壁块体掉落破坏㊁洞壁块体滑移-掉落破坏㊁洞壁块体层状剥离破坏㊁洞壁块体倾倒破坏㊁洞顶块体掉落模式以及洞顶层状剥离破坏㊂(1)洞壁岩体破坏模式在陡倾结构面组为洞壁围岩变形的主控结构面的情况下,洞左壁层状围岩上下端受固支,因此,由陡倾结构面切割而成的每一层岩层的受力模式为典型的压杆受力模型,其在重力作用下,压杆中部将向临空面发生内鼓和弯曲,进一步变形后在中部附近出现折断,折断处上部岩体表现为洞壁块体掉落破坏模式(见图3(a)),折断部位下部岩体表现为洞壁块体临空面倾倒(见图3(b))㊁洞壁层状剥离(见图3(c))的变形破坏模式㊂该破坏一般由最外侧围岩起始,逐步向内部围岩扩展,进而以周期破坏的模式出现,同时,当受力情况和岩体自身的性质达到一定条件时,多层围岩可同步向临空面发生弯曲-折断或倾倒破坏,此时各围岩层处于同一破坏周期㊂缓倾岩层结构面在陡倾结构面组主控条件下形成的压杆结构破坏过程中,起到提供优势折断裂隙以及加快压杆结构的破坏作用㊂同时,一点外层围岩压断破坏之后,缓倾层面的存在将使块体出现独立和连带掉落破坏现象,总之,其在围岩的破坏过程中起到加速和加剧作用㊂在陡倾结构面组和缓倾层面组为洞壁围岩变形的主控结构面的情况下,洞壁层状围岩上下端受固支,整体上同样为典型的压杆受力模型㊂缓倾层面将岩体切割成向临空面表现为顺层的结构,因此,层面的存在对洞壁围岩的变形破坏起到关键作用㊂不仅在围岩压杆破坏过程中起到加速和加剧作用,受两组或3组结构面切割,形成楔形块体,并沿下部缓倾结构面掉落的组合失稳模式,即洞壁块体滑移破坏模式(见图3(d))㊂(2)洞顶局部破坏模式对于洞顶,由于层状缓倾岩层在整个洞室展布范围较广,厂房开挖后,洞顶围岩块体的变形破坏由24李鹏,王启鸿.缓倾岩层地下厂房洞室围岩稳定性评价 以某抽水蓄能电站地下厂房为例===============================================岩层结构面组主控㊁近垂直发育的陡倾结构面组为辅控,即岩层面控制着洞顶围岩的塌落高度,而陡倾结构面控制着洞顶围岩破坏模式㊂图3　洞壁局部岩体破坏模式 在岩层层面结构面组为主控结构面的情况下,岩层仅受一端固支,为典型的倾斜悬臂梁,当其与周边岩层出现层离,发生弯曲-折断-掉落破坏后,周边岩层转化为围岩下一变形破坏周期的悬臂梁,洞顶层状围岩依次以此悬臂梁模式破坏,直至各岩层逐渐由悬臂梁变形破坏模式转化为典型的简支梁变形破坏模式㊂具体表现为洞顶部位局部薄层㊁互层状岩体分布段,洞顶围岩片状剥落,剥离破坏后形成 光面”,即 洞顶层状剥离破坏”模式(见图4(a)),该破坏模式在层状缓倾岩层中发育尤为广泛㊂层面组结构面控制着洞顶围岩的整体变形破坏模式为梁的力学模型,但除了层面主控结构面外,陡倾辅控结构面组的存在,让洞顶层状岩体在整体以梁的变形破坏模式的基础上进一步复杂和丰富化,使得洞顶岩层的变形破坏不再严格符合仅有层面条件下的由悬臂梁逐渐转变为简支梁的变形破坏周期规律㊂洞顶部位延伸较长的缓倾角裂隙㊁层面裂隙在共轭陡倾裂隙切割作用下形成 豆腐块”块状块体,重力作用下洞顶形成掉块现象,目前洞顶有块体掉落残留痕迹,即 洞顶块体掉落破坏”模式(见图4(b))㊂3.2　局部围岩岩体块体稳定性评价层面裂隙多为岩屑夹泥型,局部可见泥质岩体发育,抗剪断参数取值f′=0.40,C′=0.06MPa,洞室发育的两组陡倾结构面裂面新鲜㊁闭合,强度较高,强度参数采用f′=0.50,C′=0.10MPa㊂采用un⁃wedge 软件分析对应块体几何形态如图5所示㊂分析可知,延展较大的缓倾结构面与两组共轭陡倾结构面组合易出现不稳定块体,主要区域为拱顶及洞室左右边墙上部,块体重量有限,建议在洞室表面块体周界完全暴露之前做好支护工作㊂34西北水电㊃2023年㊃第2期===============================================图4　洞顶局部破坏模式图5　不稳定块体位置和形状示意图4　厂房应力应变调整4.1　开挖后洞室群围岩变形特征研究工程主副厂房开挖尺寸为76.5m×26.4m×58.5m(长×宽×高)㊂地下洞室群开挖后,各主要洞室洞壁处围岩变形特征如图6所示㊂由图6可知,洞室群围岩变形主要呈现为东西两壁变形大㊁南北两端变形小;其中东西两壁中间变形大㊁边缘变形小的分布规律㊂同时,相邻洞室之间将互相影响㊂主厂房上游壁与引水洞相交处㊁下游壁与母线洞相交处围岩变形均相对较大,在施工中应予以重视㊂开挖过程中围岩整体将表现出较好的自稳能力㊂4.2　开挖后洞室群围岩塑性区特征地下洞室群开挖后,围岩内部将会发生应力重分布和应力集中,导致洞室周边围岩沿切向应力增加而径向应力减小,导致洞室围岩破坏㊂尤其各洞室的洞顶拱墙交角㊁洞底墙脚交角㊁侧墙中部等易产生应力集中的区域,岩体可能发生强烈破坏㊂其中主厂房周边塑性圈较厚,围岩以剪切破坏为主,主厂房上游壁中部岩体为剪切和拉伸共同作用,主厂房底板与顶板区域均发生剪切破坏;主变室周边围岩塑性区厚度较小;尾调室周边围岩塑性区分布规律为顶拱周边存在部分岩体未进入塑性状态,上游㊁下游壁附近围岩塑性区㊁厚度均远小于开挖半径,开挖44李鹏,王启鸿.缓倾岩层地下厂房洞室围岩稳定性评价 以某抽水蓄能电站地下厂房为例===============================================后将呈现较好的自稳能力㊂图6　洞室群应变三维分布 此外受主厂房㊁主变室开挖的影响,主变搬运道周边围岩塑性圈也相对较大,靠近主厂房一侧围岩塑性圈厚度大于靠近主变室一侧塑性区厚度㊂同时,3条主变搬运道之间岩体也部分进入塑性状态㊂从塑性区三维分布特征(见图7)也可以得出工程区岩体破坏形式主要为剪切破坏,其中主厂房和尾调室侧壁的破坏模式主要为拉伸破坏和剪切破坏的共同作用,3条主变搬运道之间岩体进入塑性状态的区域较少㊂地下厂房区拱角㊁墙角受应力集中影响,可能存在破裂破坏,需及时采取支护措施或预防措施㊂图7　洞室群塑性区断面及三维分布特征5　结　论(1)厂房部位以二叠系中粒㊁细粒砂岩为主,偶见砂质泥岩岩层,厂房区岩层产状缓倾,结构面以层面裂隙㊁与层面展布方向相同及正交的两组共轭陡倾角裂隙组成㊂(2)建议在水平岩层地区地下厂房部位围岩分类按照厂房不同部位进行,相较于陡倾㊁中倾角产状岩体,缓倾层状岩体洞室在拱顶部位层面展布区域较广,顶拱部位易产生塌落,同时层面与陡倾结构面相互切割作用下,顶拱易产生块体楔形破坏,顶拱部位围岩岩体不稳定,以Ⅳ类围岩为主,建议加强支护并及时排查㊁清除加固处理㊂(3)洞室的临空面㊁岩层的层面及层间错动和其他结构面(切层断层㊁缓倾节理㊁陡倾节理)相互交叉切割㊁组合并在洞壁上出露而形成相应的块体㊂块体破坏模式主要有洞顶部位的块体掉落㊁层状剥离,洞壁部位的块体掉落㊁洞壁块体滑移-掉落㊁块体倾倒㊁块体层状剥离等6种;缓倾岩层主要破坏区域位于拱顶及洞室顺向侧边墙上部,建议在洞室表面块体周界完全暴露之前做好支护工作㊂(4)洞室开挖后围岩整体自稳能力较好,拱角㊁墙角等转折处易产生应力集中区域,可能发生强烈破坏,主厂房和尾调室侧壁的破坏模式主要为拉伸破坏和剪切破坏的共同作用,3条主变搬运道之间岩体进入塑性状态的区域较少㊂地下厂房区拱角㊁54西北水电㊃2023年㊃第2期===============================================墙角受应力集中影响,可能存在破裂破坏,需及时采取支护措施或预防措施㊂参考文献:[1]　刘锦华,吕祖珩.块体理论在工程岩体稳定分析中的应用[M].北京:水利电力出版社,1988.[2]　李攀峰.大型地下洞室群围岩稳定性工程地质研究 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(上接第39页)三维点云配准重建技术,具有自主定位㊁无接触影像采集㊁输出毫米级精度彩色点云的功能,实现了地下空间工程的高精度探测㊂(2)RGBD+SLAM 技术将SLAM 领域的图像特征㊁优化㊁闭环检测㊁点云等技术融为一体,建模过程中,又在点云数据的基础上加入了环境的纹理信息算法,使建立的环境模型更加形象㊁真实㊂(3)将智能管涵探测机器人 RGBD +SLAM”技术应用在某压缩空气储能项目的试验洞探测中,获取了可靠的围岩三维实景模型,基于点云数据对断层进行了解译,并评估了隧洞的超欠挖情况㊂研究成果对于快速构建地下工程三维实景模型,实现洞室施工过程的智能化㊁可视化管理具有促进意义㊂参考文献:[1]　李军远,陈宏钧,张晓华,等.基于信息融合的管道机器人定位控制研究[J].控制与决策,2006,21(06):661-665.[2]　徐小云,颜国正,鄢波.一种新型管道检测机器人系统[J].上海交通大学学报,2004,38(08):1324-1327.[3]　吴璋,佃松宜,龚永铭,等.电缆管道巡检机器人远程测控系统的研究与实现[J].测控技术,2013,32(09):32-36.[4]　祝赫,田梦,郑洪标.基于物联网的管道检测机器人研究与应用[J].给水排水,2014(10):96-99.[5]　伍亮,周敏,罗波,等.基于三维激光扫描的暗涵检测技术应用研究[J].给水排水,2022,58(S2):441-446.[6]　王令文,程效军,万程辉.基于三维激光扫描技术的隧道检测技术研究[J].工程勘察,2013,41(07):53-57.[7]　李海波,杨兴国,赵伟,等.基于三维激光扫描的隧洞开挖衬砌质量检测技术及其工程应用[J].岩石力学与工程学报,2017,36(S1):3456-3463.[8]　钱海,马小军,包仁标,等.基于三维激光扫描和BIM 的构件缺陷检测技术[J].计算机测量与控制,2016,24(02):14-17.[9]　巨广红,申恩昌,薛有平,等.工程勘测新技术及工程应用[J].西北水电,2020(02):12-18.[10]　李晓斌,林志军,林志军,等.基于激光扫描和倾斜摄影技术的三维实景融合建模研究[J].激光杂志,2021,42(08):166-170.[11]　张广羚.面向未知三维场景重建系统的设计与实现[D].大连:大连理工大学,2018.[12]　李星宇,赫念学,魏英波,等.复杂环境倾斜摄影与实景三维建模技术应用[J].测绘通报,2021(S1):20-24.[13]　谭雅斯.基于RGB-D 相机的点云拼接三维重建研究与应用[D].贵阳:贵州大学,2017.[14]　孔李燕.基于RGB-D 的三维点云目标分割[D].青岛:中国石油大学,2018.[15]　周晓玉.基于图优化的移动机器人RGB -D 点云地图构建[D].秦皇岛:燕山大学,2018.[16]　张琦.移动机器人的路径规划与定位技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2014.[17]　贾浩.基于Cartographer 算法的SLAM 与导航机器人设计[D].济南:山东大学,2019.[18]　孙永泉,田红丽.视觉惯性SLAM 综述[J].计算机应用研究,2019(12):3530-3533.64李鹏,王启鸿.缓倾岩层地下厂房洞室围岩稳定性评价 以某抽水蓄能电站地下厂房为例===============================================文章编号:1006 2610(2023)02 0047 05黄土湿陷系数与物性指标的相关性分析潘登丽1,康尘云2(1.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,西安　710065;2.陕西铁道工程勘察有限公司,西安　710043)摘　要:为了探究湿陷系数与物性指标间的内在关系,在西安市南郊神禾塬采取270组土样进行室内试验,分析湿陷系数与12个物性指标的相关性,选取与湿陷系数具有高度相关关系的7个物性指标作为自变量,以平方根变换后的正态变量为因变量,采用逐步回归分析方法建立以天然密度㊁压缩系数㊁孔隙率㊁饱和度为自变量的最优回归模型,用同一场地的另外29组实测数据验证该预测模型的准确性㊂结果表明:该回归模型具有统计学意义,4个自变量对因变量的影响也均有统计学意义;湿陷系数实测值与预测值的决定系数等于0.930,二者得到的湿陷等级一致,说明该回归模型的预测精度较高㊂研究结果对于快速准确地预测黄土的湿陷系数具有一定的参考价值㊂关键词:湿陷性黄土;湿陷系数;相关分析;逐步回归;预测模型中图分类号:TU431 文献标志码:A DOI :10.3969/j.issn.1006-2610.2023.02.009Correlation Analysis of Loess Collapsibility Coefficient and Physical Property IndexPAN Dengli 1,KANG Chenyun 2(1.PowerChina Northwest Engineering Corporation.Ltd.,Xi'an　710065,China ;2.Shaanxi Railway Engineering Survey Corporation.Ltd.,Xi'an　710043,China )Abstract :To explore the inherent relationship between collapsibility coefficient and physical property indexes ,270groups of soil samples were taken from Shenhe Plateau in the southern suburb of Xi'an for indoor tests.The correlation between the collapsibility coefficient and 12physical property indexes was analyzed.Seven physical property indexes highly correlated with the collapsibility coefficient were selected as independent variables ,the normal variables after square root transformation were used as dependent variables ,and an optimal regression mod⁃el with natural density ,coefficient of compressibility ,porosity ,and saturation as independent variables was established by stepwise regression analysis method.Another 29groups of measured data from the same site were used to verify the accuracy of the prediction model.The results show that the regression model is statistically significant ,and the effects of the four independent variables on the dependent variables are also statistically significant ;The determination coefficient between the measured value and the predicted value of the collapsibility coefficient is e⁃qual to 0.930,and the collapsibility grades obtained by the two ways are consistent ,indicating that the prediction accuracy of the regression model is high.The study results have certain reference value and practical engineering significance for quick and accurate prediction of the collapsibility coefficient of loess.Key words :collapsible loess ;collapsibility coefficient ;correlation analysis ;stepwise regression ;prediction model 收稿日期:2022-10-10 作者简介:潘登丽(1993-),女,陕西省安康市人,工程师,主要从事岩土工程勘察方面的工作.0　前　言湿陷性黄土是在干旱㊁半干旱气候条件下形成的,受水浸湿后在一定压力作用下,土体强度弱化,承载力降低,结构迅速破坏,并产生显著的沉降㊂黄土的物理力学参数对黄土地区工程的设计和施工都有重要影响[1-3],湿陷系数是定量评价黄土地基湿陷变形的重要参数,通过湿陷系数计算得到的湿陷量是黄土地基湿陷等级划分的依据㊂为确定湿陷系数,一般需开挖探井采取原状试样,进行室内压缩试验,工作量大㊁费工费时㊁精度有限㊂因此,根据已有的基础试验资料,通过科学的分析方法,提出一种快速准确的预测黄土湿陷系数的新方法是有必要的㊂近年来很多学者通过对湿陷系74西北水电㊃2023年㊃第2期===============================================。