This application discloses a method and device for selecting the support structure of a tunnel. The method includes: selecting calculation model to obtain surrounding rock classification of surrounding rock in tunnel area to be built; obtaining various supporting structures corresponding to surrounding rock classification according to surrounding rock classification; arranging and combining various supporting structures to obtain multiple supporting structure combinations; inputting parameters corresponding to each group of supporting structure combinations and surrounding rock classification into calculation model to calculate each one. The calculation results of group support structure; select one or more groups of support structure combination from the calculation results, and build the solid model according to the selected support structure combination; carry out mechanical experiments on the built solid model to verify, select the support combination that meets the requirements. The application solves the problem that building support structure by relying on experience in relevant technology may bring potential safety hazards or waste of resources, thereby improving the reliability of support structure selection.
【技术实现步骤摘要】
隧道的支护结构选择方法及装置
本申请涉及工程领域，具体而言，涉及隧道的支护结构选择方法及装置。
技术介绍
在修建公路铁路等基础工程的时候，经常需要挖掘隧道，对于隧道的挖掘一般需要使用支护结构来进行支护。支护结构在隧道挖掘的过程中起到了非常重要的作用，其中支护结构承担的最重要的两个作用如下：作用一：承受可能出现的各种荷载。在开挖隧道前围岩处于初始状态下，开挖后围护稳定状态受到破坏，围岩受力平衡状态被打破，支护结构应能使岩体重新回到新的平衡状态，承受各种可能的荷载。在深埋隧道中，支护结构能承受围岩卸载拱范围内的松弛荷载的作用；在浅埋软弱地层中，支护结构应能承受上方土柱的垂直压力。另外支护结构还应承受各种开挖工况下可能的荷载情况，应能承受一定的水压力，并能保持较小的变形。作用二：使隧道支护体系有足够的安全度。在隧道设计中，支护结构(初期支护)通常被看作是临时结构，不考虑其在长期工况下的作用或进行刚度折减；而在隧道施工中，初期支护的施作环境很差，施作时间要求较短，施作质量很难得到保证。但作为隧道支护结构其必须能保证在施工期间稳定且具有足够的承载力，不发生较大变形，在短期内(一个月甚至一年内)不衬砌不会产生事故的能力。支护结构有很多种类型，搭建支护结构的方法也有很多。在隧道施工的时候，一般情况话，会有专家组选择支护结构来进行搭建，这基本上依赖于专家的经验，通过在稳定地层这种依照经验搭建的方式是没有问题的，但是施工的情况多种多样，在遇到不稳定的地层的时候，基本上目前的做法是尽量把所有能用的支护手段都加上，这一方面会存在安全隐患，另一方面也有可能会造成资源浪费。针对相关...
【技术保护点】
1.一种隧道的支护结构选择方法，其特征在于，包括：第一选择步骤：选择计算模型，其中，所述计算模型包括：结构力学计算模型或者岩体力学计算模型，所述结构力学计算模型是：支护结构为正在承载主体，围岩作为荷载来源的计算模型；所述岩体力学计算模型是：将支护结构和围岩共同作为一个承载体系，其中围岩作为直接承载体，支护结构作为间接承载体的计算模型；第一获取步骤：获取待修建隧道地区的围岩的围岩分级，其中，所述围岩分级是至少根据岩体完整程度和岩石强度将围岩划分的级别，所述围岩分级用于指示该围岩的稳定程度；第二获取步骤：根据所述围岩分级获取该围岩分级所对应的多种支护结构，其中，所述围岩分级对应多种支护结构，所述围岩分级所所用的支护结构为预先配置的；组合步骤：将所述多种支护结构进行排列组合得到多组支护结构组合；计算步骤：将每一组支护结构组合和所述围岩分级所对应的参数输入到所述计算模型中进行计算得到每一组支护结构的计算结果；第二选择步骤：从所述计算结果中选择出一组或多组支护结构组合，根据选择出的支护结构组合进行实体模型搭建，其中，所述实体模型按照围岩的参数和该组支护结构的参数按照比例缩小搭建；验证步骤：在搭建...
【技术特征摘要】
1.一种隧道的支护结构选择方法，其特征在于，包括：第一选择步骤：选择计算模型，其中，所述计算模型包括：结构力学计算模型或者岩体力学计算模型，所述结构力学计算模型是：支护结构为正在承载主体，围岩作为荷载来源的计算模型；所述岩体力学计算模型是：将支护结构和围岩共同作为一个承载体系，其中围岩作为直接承载体，支护结构作为间接承载体的计算模型；第一获取步骤：获取待修建隧道地区的围岩的围岩分级，其中，所述围岩分级是至少根据岩体完整程度和岩石强度将围岩划分的级别，所述围岩分级用于指示该围岩的稳定程度；第二获取步骤：根据所述围岩分级获取该围岩分级所对应的多种支护结构，其中，所述围岩分级对应多种支护结构，所述围岩分级所所用的支护结构为预先配置的；组合步骤：将所述多种支护结构进行排列组合得到多组支护结构组合；计算步骤：将每一组支护结构组合和所述围岩分级所对应的参数输入到所述计算模型中进行计算得到每一组支护结构的计算结果；第二选择步骤：从所述计算结果中选择出一组或多组支护结构组合，根据选择出的支护结构组合进行实体模型搭建，其中，所述实体模型按照围岩的参数和该组支护结构的参数按照比例缩小搭建；验证步骤：在搭建的实体模型上进行力学实验验证，选择符合要求的支护组合。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选择所述结构力学计算模型后，执行所述第一获取步骤、所述第二获取步骤，所述组合步骤、所述计算步骤、以及所述第二选择步骤得到一组或多组第一支护结构组合；选择所述岩体力学计算模型后，执行所述第一获取步骤、所述第二获取步骤，所述组合步骤、所述计算步骤、以及所述第二选择步骤得到一组或多组第二支护结构组合；分别在根据一组或多组第一支护组合以及根据一组或多组第二支护组合上搭建的实体模型上进行力学实验验证，从所述一组或多组第一支护组合以及所述一组或多组第二支护组合中选择符合要求的支护组合。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据选择出的支护结构组合进行实体模型搭建包括：将选择出的支护结构组合对应的参数和围岩参数发送至3D打印系统，其中，所述3D打印系统用于根据所述支护结构对应的参数和实施围岩参数打印生成所述实体模型。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在选择出合适的支护组合之后，将所述围岩的等级以及所选择出的支付组合的对应关系保存在数据库中，其中，被保存的对应关系作为下一次选择支护组合的依据之一。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，保存所述对应关系包括：根据所述对应关系的保存时间；将保存时间距离当前时间最近的对应关系的优先级设置为最高，其中，优先级高的对应关系作为下一次选择支护组合的优先选择。6.一种隧道的支护结构选择装置，其特征在于，包括：第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：王焕，李占先，周庆合，赵海涛，陈爽，高始军，刘磊，
申请(专利权)人：中铁十四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。