(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211170538.8 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 中铁建大桥工程局集团第五工程有 限公司 地址 610000 四川省成 都市新都区学院路 东段289号 (72)发明人 张林　钟国祥　许丰收　王廷帅　 陈鹏　陈潘峰　张勇　南广宇　 赵朋　罗磊　潘琼　薛浩波　 (74)专利代理 机构 成都蓉创智汇知识产权代理 有限公司 51276 专利代理师 王岩岩 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/08(2012.01) G06F 30/13(2020.01) E21F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种围岩 -支护强度评价体系的构建与隧道 变形预警方法 (57)摘要 本发明公开了一种围岩 ‑支护强度评价体系 的构建方法， 包括以下步骤： S1： 搭建隧道围岩变 形监测系统， 该系统包括分布式监测光纤， 所述 分布式监测光纤分别布设在初支以及二衬上， 对 分布式监测光纤监测到的信号进行解调处理， 获 取围岩形变值； S2： 建立围岩 ‑支护强度初步评价 体系， 并通过围岩 ‑支护强度初步评价体系中的 支护参数评分值获取初始支护刚度值； S3： 采用 回归分析方法， 分析围岩形变值和初始支护刚度 值之间的函数关系， 得到围岩 ‑支护强度初步评 价体系中的的修正系数； S4： 依据所述修正系数， 对围岩‑支护强度初步评价体系中的支护参数评 分值进行修正计算， 得到围岩 ‑支护强度评价体 系以及支护刚度值。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115526395 A 2022.12.27 CN 115526395 A 1.一种围岩 ‑支护强度评价体系的构建方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 搭建隧道围岩变形监测系统， 该系统包括实时应变监测光纤， 所述实时应变监测光 纤分别布设在初支以及二衬上， 对实时应变监测光纤监测到的信号进行解调处理， 获取围 岩形变值； S2： 建立围岩 ‑支护强度初步评价体系， 并通过围岩 ‑支护强度初步评价体系中的支护 参数评分值获取初始 支护刚度值； S3： 采用回归分析方法， 分析围岩形变值和初始支护刚度值之间的函数关系， 得到围 岩‑支护强度初步评价体系中的 的修正系数； S4： 依据所述修正系数， 对围岩 ‑支护强度初步评价体系中的支护参数评分值进行修正 计算， 得到围岩 ‑支护强度评价体系以及支护刚度值。 2.根据权利要求1所述的一种围岩 ‑支护强度评价体系的构建方法， 其特征在于， 执行 S1时： 所述实时应变监测光纤为分布式监测光纤， 分布式监测光纤在初支以及二衬上沿隧 道掘进方向呈S型布设， 布设的分布式监测光纤为 一组或多组。 3.根据权利要求1所述的一种围岩 ‑支护强度评价体系的构建方法， 其特征在于， 所述 隧道围岩 变形监测系统还包信号处理与分析子系统， 信号处理与分析子系统由A/D采集， 传 输装置和计算机依次连接， 所述分布式监测光纤和信号处 理与分析子系统连接 。 4.根据权利要求1所述的一种围岩 ‑支护强度评价体系的构建方法， 其特征在于， 还包 以下步骤， 执行S2时： 根据支护参数建立围岩 ‑支护强度基础评分体系， 所述支护参数包括 钢架型号、 钢架间距、 双层钢拱架间距、 开挖方式、 锚杆的每环根数、 临时钢架间距、 围岩等 级以及喷射混凝 土厚度， 不同支护参数设置有相对应的评分值。 5.根据权利要求4所述的一种围岩 ‑支护强度评价体系的构建方法， 其特征在于， 还包 括以下步骤， 通过现有的工程成功案例验证围岩 ‑支护强度基础评分体系： 当验证成功时， 获得围岩 ‑支护强度初步评价体系； 当验证不成功时， 对围岩 ‑支护强度基础评分体系进行修正， 直至验证成功获得围岩 ‑ 支护强度初步评价体系。 6.根据权利要求5所述的一种围岩 ‑支护强度评价体系的构建方法， 其特征在于， 当验 证不成功时， 采用人工智能方式， 利用现有的工程成功案例的支护参数对围岩 ‑支护强度基 础评分体系的支护参数进行训练并修 正。 7.一种隧道变形 预警方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： Sm： 根据权利 要求1‑6任意一项一种围岩 ‑支护强度评价体系的构 建方法， 构建围岩 ‑支 护强度评价体系， 并设计符合标准的支护参数； Sn： 建立预警标准， 设置安全、 风险以及危险三种预警等级； So： 通过隧道围岩变形监测系统导入监测数据， 对支护刚度值进行实时评价分数， 根据 支护刚度评价分数来判定隧道变形 预警等级。 8.根据权利要求7所述的一种隧道变形预警方法， 其特征在于， 所述预警标准中包括预 警基值ES0、 预警阈值ESt以及支护刚度评价分数ESs， 当ESs<ES0时， 隧道变形 预警等级处于安全等级； 当ESt>ESs>ES0时， 隧道变形 预警等级处于风险等级； 当ESs>ESt时， 隧道变形 预警等级处于危险等级。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115526395 A 29.根据权利要求8所述的一种隧道变形预警方法， 其特征在于， 当判定隧道变形预警等 级处于危险等级或风险等级时进行 人工复核： 当人工复核确认隧道变形 预警等级处于危险等级或风险等级时， 采取响应措施； 当人工复核确 认隧道变形预警等级不处于危险等级或风险等级时， 将数据导入人工智 能机器并进行 人工智能机器学习的自我迭代。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115526395 A 3