基于PCA-杜芬方程的隧道围岩状态突变风险分析

为提高隧道围岩状态突变风险的评估能力和优化隧道施工措施，首先，结合某在建隧道工程实际，运用主成分分析(PCA)法对其围岩状态影响因素进行筛选，找出累计贡献率较大的3个影响因素(围岩状态、施工工法、支护情况);其次，将这3个影响因素指标作为参数，代入杜芬方程，并通过加入阻尼系数的方式，对隧道围岩状态突变风险进行仿真；最后，基于仿真结果分析，找出该隧道的围岩位移风险并提出相应措施。研究结果表明：通过在杜芬方程中增加含阻尼及含幅值调节反馈控制函数，找出了围岩突变的内因，并针对该项工程提出了具体控制措施，即施工至含水地带时的支护强度需增加28.6%,施工对围岩造成的扰动需降低18.2%,以期达到防止施工过程中围岩状态突变的效果。