1、當(dāng)隧道周圍有隱伏溶洞存在時(shí)，如何合理確定兩者間安全距離是個(gè)相當(dāng)棘手技術(shù)難題，它關(guān)系到隧道能否順利施工和安全運(yùn)營(yíng)，并且在一定程度上決定了隧道長(zhǎng)度及埋深，兩者距離越小，隧道避繞溶洞的距離越小，隧道越短，工程造價(jià)就越低，但隧道失穩(wěn)的危險(xiǎn)性也越大。本文針對(duì)隱伏溶洞與隧道間的安全距離及其智能預(yù)測(cè)模型開(kāi)展系統(tǒng)研究，主要進(jìn)行了以下幾方面的研究工作：
　?、磐ㄟ^(guò)收集西南地區(qū)巖溶隧道資料以及宜萬(wàn)隧道的調(diào)研，分析了溶洞發(fā)育特征、溶洞尺寸和空間展布，總

2、結(jié)了隧道工程中常見(jiàn)的3種隱伏溶洞與隧道的位置關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，建立了大跨度隱伏溶洞—隧道分析模型和中小跨度隱伏溶洞—隧道分析模型。
　　⑵分析了大跨度隱伏溶洞與隧道間巖層失穩(wěn)機(jī)理，采用彈性粱、板理論，分別對(duì)隱伏溶洞位于隧道頂部、隧道底部和側(cè)部時(shí)各個(gè)力學(xué)模型的受力狀態(tài)進(jìn)行分析，推導(dǎo)了隱伏溶洞與隧道間安全距離計(jì)算公式，并用工程實(shí)例進(jìn)行了驗(yàn)證，為巖溶區(qū)隧道工程的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)提供了理論依據(jù)。
　　⑶提出了基于突變理論隱伏溶洞與隧道間安

3、全距離研究方法，采用突變理論評(píng)價(jià)隱伏溶洞與隧道間巖層的穩(wěn)定性，通過(guò)研究隱伏溶洞與隧道間巖層系統(tǒng)的總勢(shì)能，建立巖層系統(tǒng)失穩(wěn)的突變模型，分別推導(dǎo)出了隧道頂部隱伏溶洞、底部隱伏溶洞和前方隱伏溶洞時(shí)巖層突變失穩(wěn)判據(jù)、失穩(wěn)力學(xué)條件和安全距離計(jì)算公式，為巖溶區(qū)隧道工程設(shè)計(jì)和施工提供了理論依據(jù)。
　?、忍接懥穗[伏溶洞影響下隧道施工過(guò)程的模擬方法，在研究分析現(xiàn)有圍巖穩(wěn)定性判據(jù)基礎(chǔ)上，提出了以隱伏溶洞與隧道間巖層能量突變和安全系數(shù)突變作為隱伏溶洞與

4、隧道間的安全距離判據(jù)。分別基于解析解、模型試驗(yàn)和數(shù)值試驗(yàn)分析了影響隱伏溶洞與隧道間安全距離因素，最后確定了隱伏溶洞與隧道間安全距離數(shù)值試驗(yàn)的主要影響因素。
　　(5)建立了有限元數(shù)值試驗(yàn)?zāi)Ｐ停_定了影響隱伏溶洞與隧道間安全距離因素的取值范圍和水平劃分，采用均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)法，設(shè)計(jì)出30水平的隱伏溶洞與隧道安全距離數(shù)值模擬計(jì)算試驗(yàn)方案。
　　(6)提出了基于能量突變、二分法塑性區(qū)貫通和強(qiáng)度折減法安全系數(shù)突變的隱伏溶洞與隧道間安全距

5、離數(shù)值模擬計(jì)算方法，采用均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)出的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了模擬計(jì)算，并對(duì)這三種方法進(jìn)行了分析比較，發(fā)現(xiàn)基于能量突變隱伏溶洞與隧道間安全距離數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果更合理，得到了隱伏溶洞與隧道間安全距離與眾影響因素的數(shù)據(jù)樣本。
　　(7)提出基于SVM隱伏溶洞與隧道間安全距離預(yù)測(cè)方法，在MATLAB中編制相應(yīng)的程序，用數(shù)值模擬計(jì)算所得數(shù)據(jù)作為SVM的樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)訓(xùn)練，得到基于SVM隱伏溶洞與隧道間安全距離智能預(yù)測(cè)模型，并將該模型用于巖溶隧