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針對礦井涌水量計(jì)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(dǎo)出了采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)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(dá)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(yīng),實(shí)現(xiàn)了從確定型計(jì)算公式到區(qū)間不確定性型計(jì)算公式的轉(zhuǎn)變.通過對比蒙特卡洛法得到的實(shí)際區(qū)間上下限和推導(dǎo)出公式計(jì)算的上下限,分別給出了兩個(gè)區(qū)間涌水量預(yù)測公式計(jì)算結(jié)果相對誤差的絕對值控制在5%和10%以內(nèi)時(shí),相應(yīng)變量的允許變化率,分析結(jié)果表明:公式一計(jì)算最大(最小)涌水量的相對誤差為5%和10%時(shí),變量的允許變化率分別為0.18(0.08)和0.28 (0.12);公式二計(jì)算最大(最小)涌水量的相對誤差為5%和10%時(shí),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(gè)公式計(jì)算最大值時(shí)的允許變化率高于最小值時(shí)的允許變化率,這對計(jì)算礦井涌水量的上限有利.這為礦井涌水量計(jì)算提供了一條新的途徑.
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鐵路、公路隧道穿越復(fù)雜富水地層時(shí),宜采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與信息化施工的方法,其中,最為重要的問題是涌水量的計(jì)算。涌水量的計(jì)算可采用正演和反演的方法,不能混為一談。結(jié)合工程實(shí)例分別采用正演和反演方法計(jì)算了隧道涌水量,得到本質(zhì)上不同的結(jié)果。計(jì)算結(jié)果表明,在施工前的預(yù)設(shè)計(jì)階段,應(yīng)采用正演的方法,采用經(jīng)驗(yàn)類比、解析以及數(shù)值方法計(jì)算可能出現(xiàn)的涌水量;在隧道開始施工的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)階段,則應(yīng)根據(jù)采集的數(shù)據(jù),采用反演的方法,分析和預(yù)測涌水量的變化,進(jìn)而對預(yù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修正。