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針對礦井涌水量計算過程中存在不確定性的問題,從區(qū)間不確定性角度出發(fā),基于非概率集合理論,推導出了采用經(jīng)驗公式計算影響半徑和根據(jù)觀測資料給出影響半徑這兩種情況下承壓-無壓水涌水量區(qū)間解析表達式,定量刻畫了參數(shù)的區(qū)間不確定性下涌水量的區(qū)間響應,實現(xiàn)了從確定型計算公式到區(qū)間不確定性型計算公式的轉(zhuǎn)變.通過對比蒙特卡洛法得到的實際區(qū)間上下限和推導出公式計算的上下限,分別給出了兩個區(qū)間涌水量預測公式計算結(jié)果相對誤差的絕對值控制在5％和10％以內(nèi)時,相應變量的允許變化率,分析結(jié)果表明:公式一計算最大(最小)涌水量的相對誤差為5％和10％時,變量的允許變化率分別為0.18(0.08)和0.28 (0.12);公式二計算最大(最小)涌水量的相對誤差為5％和10％時,變量的允許變化率分別為0.08(0.05)和0.12(0.08);在相同誤差要求下,兩個公式計算最大值時的允許變化率高于最小值時的允許變化率,這對計算礦井涌水量的上限有利.這為礦井涌水量計算提供了一條新的途徑.
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鐵路、公路隧道穿越復雜富水地層時,宜采用動態(tài)設計與信息化施工的方法,其中,最為重要的問題是涌水量的計算。涌水量的計算可采用正演和反演的方法,不能混為一談。結(jié)合工程實例分別采用正演和反演方法計算了隧道涌水量,得到本質(zhì)上不同的結(jié)果。計算結(jié)果表明,在施工前的預設計階段,應采用正演的方法,采用經(jīng)驗類比、解析以及數(shù)值方法計算可能出現(xiàn)的涌水量;在隧道開始施工的動態(tài)設計階段,則應根據(jù)采集的數(shù)據(jù),采用反演的方法,分析和預測涌水量的變化,進而對預設計方案進行修正。
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