技术摘要：
本发明涉及一种盾构掘进地层参数计算方法，尤指一种盾构掘进地层参数的取值方法，包括步骤：1)勘察数据化：收集不同掘进位置处钻孔的参数值，及收集掘进钻孔时的地层信息与地层物理力学指标统计值，建立掘进位置与地层信息的坐标系统；2)掘进线路数据化：根据隧道设计  全部
背景技术：
盾构机是根据工程地质条件量身定做的，同时盾构掘进参数设置需要依据地层物 理力学参数来设定。场地工程地质勘察为线路提供了相关地层的物理力学参数，但这些数 据一般以钻孔为单位提供，是点状的，或以场地地层为单位统一提供，数据误差较大。 场地工程地质勘察提供地层物理力学参数，这些参数一般以钻孔为单位提供，或 以场地地层为单位提供统计指标，故这些数据是点状的。盾构掘进沿规划线路持续向前，如 果掘进位置处没有钻孔，则该位置的地层参数只能参考附近钻孔资料或采用统计指标，因 此地层参数无法连续而相对准确地提供。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明旨在公开一种盾构掘进地层参数计算方法，尤指一种盾 构掘进地层参数的取值方法。 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种盾构掘进地层参数的取值方法， 盾构掘进通过盾构机进行掘进，其特征在于，所述的取值方法包括以下步骤： 1)勘察数据化： 通过工程地质勘察收集不同掘进位置处钻孔的参数值，以及收集掘进钻孔时的地 层信息与地层物理力学指标统计值，建立掘进位置与地层信息的坐标系统；以统计不同掘 进位置处的地层信息与地层物理力学指标； 2)掘进线路数据化： 根据隧道设计尺寸，在统一步骤1)建立的参考坐标系下，建立盾构掘进线路方向 的位置函数，以实时确定掘进断面处的位置坐标； 3)确定地层分界线函数： 根据步骤1)收集的坐标信息，建立统一坐标系下的地层分界线的函数，判定在盾 构掘进纵向断面范围内的地层类型，根据地层类型计算地层参数。 优选地，所述步骤3)的地层类型包括单地层、双地层和三地层。 优选地，所述单地层为掘进断面内存在一类的地层，单地层盾构掘进断面处的地 层参数根据其最近两钻孔的地层参数试验指标值依据插值原理进行确定，其掘进参数取值 方法包括以下步骤： (1)设盾构掘进断面处位置坐标为(St，Zt)； (2)设距该掘进断面最近的两钻孔位置坐标分别为(Si，Zi)、(Si 1，Zi 1)； (3)设盾构掘进断面处位置、掘进断面最近的两钻孔位置所对应的地层参数值分 别为ft、fi和fi 1； 4 CN 111611705 A 说　明　书 2/6 页 (4)根据掘进断面处位置前后钻孔的地层参数值fi、fi 1，依据掘进线路的位置值 按插值原理计算掘进断面处的地层参数值ft： 优选地，所述双地层为掘进断面内存在二类的地层，双地层断面处每层的参数根 据其最近两钻孔的地层参数试验指标值依据插值原理进行确定，其掘进参数取值方法包括 以下步骤： (1)首先确定地层分界线的函数，然后确定地层分界线与隧道底部与顶部的交点， 当盾构掘进位置断面与地层分界线有交点时，则判定盾构掘进断面存在两类地层； (2)设地层一与地层二的分界线函数为l12，分界线与隧道底部和顶部的交点为点1 (S1，Z1)和点2(S2，Z2)； (3)设st为盾构掘进断面处沿隧道掘进方向的实时位置坐标值，断面处的地层参 数表征为ft1和ft2，根据掘进断面处与点1和点2的关系，分别计算掘进断面处的地层参数： ①当St＜S1时，掘进断面为单地层，可按单地层方法确定掘进断面处地层参数； ②当S1＜St＜S2时，掘进断面为双地层，按插值原理分别确定掘进断面处的地层参 数： ③当St＞S2时，掘进断面为单地层，按单地层方法确定掘进断面处地层参数。 优选地，所述三地层为掘进断面内存在三类的地层，断面处每层的参数需根据其 最近两钻孔的地层参数试验指标值依据插值原理进行确定，其掘进参数取值方法包括以下 步骤： (1)首先确定两两地层的分界线的函数，然后得出该函数与隧道顶面与底面的交 点； (2)设地层一与地层二的分界线函数l12和地层二与地层三的分界线函数l34，确定 分界线与隧道底部与顶部的交点，当盾构掘进位置与两地层分界线均有交点时，则表示盾 构掘进断面处存在三类地层； (3)设地层一与地层二的分界线函数l12与隧道底部和顶部的交点为点1(S1，Z1)和 点2(S2，Z2)；地层二与地层三的分界线函数l34与隧道底部和顶部的交点为点3(S3，Z3)和点4 (S4，Z4)； (4)设st为盾构掘进断面处沿隧道掘进方向的实时位置坐标值，断面处的地层参 数表征为ft1、ft2和ft3，根据掘进断面处与点1、点2、点3、点4的关系，分别计算掘进断面处的 地层参数： ①当St＜S1时，掘进断面为单地层，按单地层方法确定掘进断面处地层参数； ②当S1＜St＜S3时，掘进断面为双地层，按双地层方法确定掘进断面处地层参数； 5 CN 111611705 A 说　明　书 3/6 页 ③当S3＜St＜S2时，掘进断面为三地层，按按插值原理分别确定掘进断面处的地层 参数： ④当S2＜St＜S4时，掘进断面为双地层，按双地层方法确定掘进断面处地层参数； ⑤当St＞S4时，掘进断面为单地层，按单地层方法确定掘进断面处地层参数。 本发明的有益效果体现在：本发明针对盾构掘进位置地层参数无法连续获得问 题，通过分析掘进断面的地层类型，将掘进断面地层分为三个类别，即单层、双层及三层，可 满足工程施工精度需要；然后，针对每一类地层，基于插值原理，建立掘进位置处地层参数 的取值方法，从而实现掘进位置处地层参数的连续提供，为盾构掘进数据分析预测及信息 化施工提供地层数据支持；因此本发明结合盾构掘进断面地层情况，利用线性插值原理，确 定盾构掘进断面处地层的物理力学参数，实现地层参数的连续提供，为盾构机掘进参数设 置、掘进数据分析与预测及盾构机地质适应性设计等提供地质数据基础与依据，同时也为 盾构掘进数据分析预测及信息化施工奠定基础。 附图说明 图1是本发明的实施过程的工作流程图。 图2是本发明的单地层参数计算示意图。 图3是本发明的双地层参数计算示意图。 图4是本发明的三地层参数计算示意图。