《系统工程方法在隧道围岩稳定分析中的应用》

               

【摘要】本文根据隧道工程的复杂性与模糊性特征，打破系统科学与岩石力学、数学等学科的界限，

以系统科学的原理和方法作指导，将系统工程方法与岩石力学常规理论和方法结合起来，对隧

道围岩进行稳定性分析；为保持系统的稳定性，在整个过程中进行全局性有效的自动调节与控

制，通过最佳途径达到最优控制目标。

【关键字】隧道围岩

   稳定分析   系统工程

1.引言

    随着城市地铁建设的扩大。研究隧道围岩稳定分析具有很大的实际意义。常规的围岩稳定分析

主要包括：将围岩的地质困素、工程结构因素、洞室开挖、支护过程等尽可能地分细：通过理论分

析建立数学模型：多参数精确输入；进行确定性因果关系的力学分析；以分析结果可供精确定

量使用为目标的数学模拟。这种传统方法在岩石力学与工程应用中带来了学术水平与试验技术的

巨大发展，并且至今仍是岩石力学研究的基本方法。但是，随着隧道工程规模的扩大和新奥法的

产生与发展，出现了传统的概念和方法难以解决的矛盾。由于庞大的隧道建设系统具有多层次、

多困素等特点，其结构非常复杂，每一结构面的几何物理状态和力学性质等是逐点变化的，隧

道工程充满了复杂性与模糊性，对任何一个结构面的历史和现状。我们实际上无力查清并作精确

描述；同时，隧道建设系统各个组成部分又是有组织的，形成有特定功能的整体，因而，隧道

力学分析完全具备系统科学中所研究的

“系统”的特征．所以，围岩稳定分析是对复杂的围岩系统

的稳定性的模糊化认识和控制所作的数学模拟，用系统科学与传统岩石力学结合的方法更具合

理性它能冲破传统方法难以解决的矛盾。

2.系统工程

    系统是由具有相互联系、相互制约的若干组成部分结合在一起并且有特定功能的有机整体。系

统可分为自然系统和人工系统，前者是指本来就已存在着的、由自然物组成的系统；后者是指

经过人的有意识的实践活动的创造而出现或组成的系统系统具有全局性、关联性、择优性、综合

性、实践性等特点。

    系统工程是为了更好地对系统进行组织建立或者经营管理，为了设计和实现一个整体以求达