0 서론이 20 세기에 접어들면서 국가 서부 대개발전략이 점진적으로 시행됨에 따라 우리나라 서부 지역의 교통수송 발전이 급속히 추진되면서 우리나라 서부 카르스트 지역에 건설된 터널공사와 지하공사가 우후죽순처럼 생겨났다. 이 지역의 특수한 지형과 복잡한 지질 조건으로 인해 이 카르스트 지역에 건설된 터널은 매우 복잡해서 예측하기 어렵다 [1]. 따라서 카르스트 고도로 발달한 지역에 대형 철도 터널을 건설하면 반드시 대량의 카르스트 재해와 나쁜 지질 문제를 겪게 될 것이다. 공사 과정에서 물 돌입, 진흙, 붕괴, 가스 연소 등의 재해가 자주 발생해 현장 건설에 큰 어려움을 초래하여 대량의 인명피해와 대량의 공사 경제적 손실을 초래하였다. 기존의 기술경제조건과 결합해 터널 시공 과정의 각종 불량지질재해는 국내외 공사 지질과 터널 공사계의 관심으로 잘 해결되지 못한 난제 [4,9] 가 되었다. 이 같은 경우 암용고도발육지역 터널 시공안전을 확보하기 위해 돌돌돌 등 불량지질재해로 인한 피해를 줄이고 예측 정확도를 높이고 공사 비용을 낮추며 서대철도 B 구간 윤자암 터널을 공사 배경으로 종합진보 지질예보 방법을 채택하고 지질레이더를 이용해 암용고도발육 터널을 지속적으로 추적하고 예보해 터널 공사를 효과적으로 지도했다. 1 공사 개요 윤자암 터널 입구는 구린현 용산진, 석핑향, 센터 마일리지 K7 1+658, 전체 길이 3050m 에 위치해 있어 교통이 매우 불편합니다. 이 지역은 쓰촨 분지 남연 산지와 운귀고원의 과도대에 속하며, 저중산 구조 침식 지형, 경사곡 지형, 산고곡 깊이, 지형 기복이 크다. 보통 산맥은 북쪽과 남쪽이 낮고 동쪽이 낮으며, 주로 동서로 향하고 있으며, 구조선과 거의 일치한다. 이 지역은 해발이 350 ~ 2000m 이고, 상대 수직 거리는 200 ~ 700 m 이며, 도랑은 기본적으로 구조선을 따라 발달하고, 가파른 비탈은 가파르며, 일반적으로 V 형 도랑과 U 형 부분이다. 넓은 계곡은 농경지이며 석회암 지역은 암용지형이 뚜렷하고, 지표부식이 심하며, 석림, 돌기둥 등 전형적인 석회암지형, 다용구, 용동, 지하강, 움푹 패인 구슬 모양이다. 산비탈과 산등성마루에 식물이 잘 발달하여 대부분의 지역에서는 인가가 적다. 산골은 움푹 패이고, 도랑은 대부분 밭과 논이다. 터널 지역은 페름기 양산조, 노을조 회암 (P 1l+q), 실류계 한가점 그룹 셰일, 회암, 이암, 사암 (S 1-2HN) 을 통과합니다. 터널 안의 주요 단절 구조는 유가구 단층 (폭폭에 영향을 미치는 가파른 단층층) 으로, 완만한 경사각은 약 20 도이다. 주변 암석은 수입을 제외하고 주로 ⅲ, ⅳ 급 주변 암석으로, 절리 갈라진 틈 발육이다. 입구 사면은 층면을 따라 출구에 차이 풍화로 인한 붕괴 자갈과 위험한 돌이 있다. 석회암 (특히 Liangshan Qixia 그룹) 카르스트 개발은 강하다. 탐사 구멍 입구와 중부 다동굴 (깊이 2 ~ 6m), 수위가 높다 (동굴체 위). 터널은 깊이가 비교적 얕고, 상암체는 대부분 V 급 암석이나 풍부한 수암체로 안정성이 떨어진다. 요약하면 윤자암 터널의 주요 불량지질 현상은 지층암학에 의해 결정되는 암용과 단층분열대와 그 영향대, 그리고 다른 산산조각 난 암체에서 발생할 수 있는 붕괴와 완전암체에서 발생할 수 있는 낙점이다. 2 카르스트 터널 종합 고급 지질 예보는 현재 터널 지질 예보가 점점 더 중시되고 있으며, 방법도 많지만, 각기 특징이 있다. 서로 다른 지질 조건과 환경에 따라 적절한 방법을 선택하는 것이 중요하다. 터널 지질 조건을 더 잘 이해하고 시공 위험을 줄이기 위해 지질분석을 바탕으로 지질레이더 예보 기술을 종합지질예보법과 결합해 윤자암 터널 수입단 DK70+803 ~ DK70+83 1 에 대한 종합지질선예보를 진행한다. 2. 1 지질분석법과 지구물리탐사방법은 현재 국내외 터널 공사에서 터널 손바닥 앞의 지질상황을 터널 안전생산의 중요한 부분으로 삼고 있다. 대량의 공사 관행에 따르면 터널 손바닥면 앞의 불량 지질체를 탐지하는 방법이 많다. 기기 사용 여부에 따라 지질분석법과 물물리학법의 두 가지 주요 범주로 나눌 수 있는데, 그 중 지질분석법은 터널 선행예보의 기본 방법이며, 흔히 지상 지질조사, 터널링 지질목록, 선행시추, 단층예측법, 지질경험법이 있다. 지구 물리학 탐사 방법은 전자기 반사파 이론을 위주로 하며, 주요 기구는 TSP 터널 지진 탐지, 지질레이더 탐지, 과도 전자기법 [1 1- 12] 이다. 상술한 각종 선진적인 지질예보 방법과 국내외 현황은 각각 장단점이 있기 때문에 예보의 정확성과 시효성을 높이는 것은 여전히 국내외 터널 공사 지질에서 시급히 해결해야 할 학술 문제이다. 따라서 터널 시공을 보다 시기 적절하고 효율적으로 지도하고 정보화 시공 기술을 향상시키기 위해 종합 고급 지질 예보 기술을 연구하는 것이 시급하고 필요하다. 지질에 따라 앞선 예보 방법의 장단점은 서로 다른 지질 환경 조건의 제한을 받는다. 표 1 은 서로 다른 예측 방법의 예측 범위, 이론적 근거 및 평가 정확도를 제공하며 표 2 는 서로 다른 예측 방법의 장단점 비교 [2- 10] 를 제공합니다. 각기 다른 재해 분류 및 등급 섹터에 따라 지질 상황과 함께 서로 다른 예측 방법을 합리적으로 사용하여 손바닥면 앞의 지질 상황을 예보합니다. 여기에는 암용터널 종합 고급 지질예보 흐름도 (그림 1) 와 암용터널 종합 고급 지질예보 작업 절차 블록 다이어그램이 포함됩니다 (그림 2). 2.2 퍼지 신경망 예측 방법 카르스트 터널 건설 중 발생할 수있는 지질 재해의 수, 지질 재해의 위치, 개별 지질 재해의 크기 및 프로젝트에 미치는 영향은 무작위성과 통제 불능이므로 불규칙성이 있습니다. 따라서 더 나은 예측 목적을 달성하기 위해 모호한 신경 네트워크 방법을 사용하여 대상 터널에 대한 예측 모델을 설정합니다. 먼저 고위험 카르스트 터널 재해 위험 평가의 주요 요인, 즉 Y = {Y 1, Y2, Y3, ..., Yn}, 여기서 카르스트 터널의 공학 지질 재해 위험의 주요 영향 요인: Y 1- 설계 단계 Y2--터널 손바닥 표면의 침식 및 발달 특성; Y3--작업면 조인트 균열 개발 특성; Y4--터널 손바닥 표면 결함 조사; Y5--터널 손바닥 표면의 지하수 누출 특성; Y6--작업면에서의 암석 강도 지수; D7--터널 손바닥 석회암; D8-지질 레이더 반사 스펙트럼. 카르스트 터널 위험 요소 조합의 무작위성과 통제 불능성을 감안할 때, 전체 종합 예측 프로세스는 여전히 더욱 개선되고 개선되어 더욱 운영가능해야 한다. 본 논문에서는 적응 형 퍼지 신경망 (ANFIS) 방법을 사용하여 카르스트 터널의 위 영향 요인에 대한 퍼지 신경망 종합 예측 모델을 수립하고 종합 예측 [6, 14] 을 수행한다. 어댑티브 블러 신경망 (ANFIS) 모델 구조 다이어그램 (그림 3). 3 카르스트 지역의 터널 건설 종합 지질 예측 기술 및 응용 사례는 윤자암 터널 건설 지역의 지질 환경이 복잡하기 때문에 터널 굴착 전 방암층의 단층, 균열, 카르스트, 지하수 등 나쁜 지질 요인을 규명하는 것이 필요하다. 이 글에서 제시한 종합지질진보 예보 방법과 작업체계를 결합해 터널 공사 과정에서 끊임없이 터널을 분석하고 예보한다. 예측 결과, 예측 정확도가 높아 시공 방안을 제때에 바꿀 수 있는 근거를 제공하고 터널 공사로 인한 지질재해의 발생을 효과적으로 줄이고 공사의 안전한 생산을 보장하며 공사 건설에 경제적 효과를 가져왔다. 3. 1 지질 재해 종합 예측 및 위험 평가 모델 구축 카르스트 터널의 다양한 영향 요인에 따라 적응 형 퍼지 신경망 (ANFIS) 방법에 기반한 평가 모델이 수립되었습니다. 즉, 카르스트 터널 건설 중 실제 영향 요인을 종합적으로 평가하고 재해의 유형과 존재를 결정합니다. ① 특정 재난의 존재; (2) 재해의 규모; ③ 재난 규모는 작다. ④ 일부 재난은 존재하지 않는다. 용암을 예로 들어 표 3 에 나와 있다. 재해 유형은 크게 8 가지 범주로 나눌 수 있다: 용동, 가스, 돌진흙, 물 돌입, 부서진 암석, 약한 암석, 산사태, 단층. 정의된 8 가지 재해 유형에 따라 예측 평가 모델을 통해 재해 등급을 결정하고 재해 위험 등급을 ⅰ, ⅱ, ⅲ, ⅳ 네 가지 유형으로 나눕니다. 자세한 내용은 표 4 를 참조하십시오. 3.2 종합지질선행예보는 이번 예보가 터널 수입 DK70+803 곳에 위치해 있어 손바닥면 앞 28m 을 예보하고 있다고 초보적으로 판단했다. 현장 실험은 SIR-3000 지질레이더를 사용하여 이 글에서 제시한 ANFIS 종합선예보 방법과 결합해 예보를 실현하였다. 이 가운데 현장에서 수집한 레이더 데이터 해석 결과는 그림 4 와 같이 ANFIS 의 훈련 샘플은 표 3 표준에 따라 제작된 샘플에서 가져온 것으로 표 5 에 표시된 윤자암 터널의 실제 탐지 결과와 함께 ANFIS 모델의 훈련 샘플을 구축했다. 샘플 데이터를 이용한 판단 결과는 이상적이며, 모델의 결과와 완전히 일치한다. 모델 네트워크 샘플을 디버깅한 후 이 예측 세그먼트의 암암암암 용해를 종합적으로 예측한 결과 표 6 에 나와 있습니다.
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