1.一種對(duì)穿越采空區(qū)隧道圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法,其特征在于,所述方法包括以下步驟:
步驟一 確定視密度與圍巖波速關(guān)系
在穿越采空區(qū)隧道范圍內(nèi)布設(shè)驗(yàn)證鉆孔,對(duì)驗(yàn)證鉆孔進(jìn)行視密度測(cè)井測(cè)定,并進(jìn)行孔內(nèi)波速測(cè)試或瑞雷波速度測(cè)定,得到視密度參數(shù)和圍巖波速參數(shù),并把視密度參數(shù)和圍巖速度參數(shù)繪成地層視密度與圍巖波速關(guān)系散點(diǎn)圖,根據(jù)散點(diǎn)圖中視密度數(shù)值和圍巖波速數(shù)值,采用了數(shù)理統(tǒng)計(jì)回歸方法建立擬合曲線,得到地層視密度與圍巖波速關(guān)系擬合曲線圖;
步驟二 視密度數(shù)值測(cè)定
在穿越采空區(qū)隧道范圍各區(qū)段內(nèi)進(jìn)行視密度測(cè)井測(cè)定,測(cè)定視密度值;
步驟三 確定圍巖波速數(shù)值
在穿越采空區(qū)隧道范圍各區(qū)段內(nèi),根據(jù)步驟二所得的視密度數(shù)據(jù),根據(jù)步驟一所獲得的視密度與圍巖數(shù)度之間的擬合關(guān)系,找到視密度數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的圍巖波速數(shù)值;
步驟四 進(jìn)行圍巖穩(wěn)定性判定
根據(jù)步驟三獲得的穿越采空區(qū)隧道范圍各區(qū)段的圍巖波速數(shù)值,判斷穿越采空區(qū)隧道范圍各區(qū)段的圍巖穩(wěn)定性。
2.如權(quán)利要求1所述的對(duì)穿越采空區(qū)隧道圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法,其特征在于,所述步驟一及步驟二中視密度測(cè)井測(cè)定的方法為將測(cè)井探頭與絞車用線纜連接好,測(cè)井探頭隨立腳點(diǎn)絞車以一定的速度在鉆孔內(nèi)由上至下做勻速運(yùn)動(dòng),測(cè)井探頭中含有發(fā)射源和兩個(gè)探測(cè)器,兩個(gè)探測(cè)器與發(fā)射源的距離不同,在測(cè)井探測(cè)運(yùn)動(dòng)過程中,發(fā)射源向地層中發(fā)射γ射線,兩個(gè)探測(cè)器分別記錄經(jīng)由地層散射后的γ射線數(shù)值,由γ射線數(shù)值確定視密度值。
3.如權(quán)利要求1所述的對(duì)穿越采空區(qū)隧道圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法,其特征在于,所述步驟一中波速測(cè)試使用單孔檢層法。
4.如權(quán)利要求1所述的對(duì)穿越采空區(qū)隧道圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法,其特征在于,所述步驟一中數(shù)理統(tǒng)計(jì)回歸方法具體為;
對(duì)于一組給定的圍巖速度測(cè)值及視密度測(cè)值,(xi,yi),i=1,2,...,n,有公式一
yi=f(xi,θ)+εi i=1,2,...,n 公式一
其中,f為擬合曲線函數(shù);yi視密度;xi是圍巖波速;θ為未知參數(shù)向量;εi為隨機(jī)誤差項(xiàng)并且滿足獨(dú)立同分布假定;
假定擬合曲線f函數(shù)對(duì)參數(shù)θ連續(xù)可微,利用微分法,建立方程組,求使公式二達(dá)到最小的
將Q函數(shù)對(duì)參數(shù)θj求偏導(dǎo),并令其為0,得到如公式三的p+1個(gè)方程;
最小二乘估計(jì)就是公式三的解,最終可得視密度與圍巖波速的擬合函數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的對(duì)穿越采空區(qū)隧道圍巖穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法,其特征在于,所述步驟四中圍巖穩(wěn)定性判定標(biāo)準(zhǔn)為:
圍巖速度值:>3.5(km/m),圍巖穩(wěn)定性好,
圍巖速度值:2~3.5(km/m),圍巖穩(wěn)定性一般,
圍巖速度值:1~2(km/m),圍巖穩(wěn)定性較差,
圍巖速度值:<1(km/m),圍巖穩(wěn)定性差。