一种隧道围岩支护方法技术

本发明专利技术公开了一种隧道围岩支护方法，包括如下步骤：根据勘探数据计算各向异性围岩的弹性变形和各向异性介质中围岩的塑性变形；上述计算获得的数据计算隧道塑性围岩压力；根据隧道塑性围岩压力计算得出围岩压力的断面分布，根据围岩压力的断面分布在隧道围岩压力较大处增强围岩支护,本发明专利技术提供了一种可靠的隧道围岩支护方法。

A method of tunnel surrounding rock support

The invention discloses a tunnel surrounding rock support method, which comprises the following steps: calculating the elastic deformation of anisotropic surrounding rock and the plastic deformation of surrounding rock in anisotropic medium according to the exploration data; calculating the plastic surrounding rock pressure of the tunnel according to the above calculated data; calculating the section distribution of surrounding rock pressure according to the plastic surrounding rock pressure of the tunnel, and distributing in the tunnel according to the section of surrounding rock pressure The invention provides a reliable tunnel surrounding rock support method, which can enhance the surrounding rock support when the surrounding rock pressure of the tunnel is large.

【技术实现步骤摘要】
一种隧道围岩支护方法
本专利技术涉及隧道工程领域，更具体涉及一种隧道围岩支护方法。
技术介绍
伴随国家大规模工程建设推进，隧道工程迅速增加，隧道工程安全保障的重要性日显突出。隧道围岩压力分布的准确计算是支撑隧道科学支护和长期安全的重要保障，现有隧道围岩压力断面分布计算方法大多假设围岩是均匀、连续、各向同性介质。但实际上隧道围岩通常包含大量不连续面，使得围岩力学性质具有很强的各向异性，根据各向同性介质计算出的围岩压力常常与实际情况不符，由此导致围岩支护措施失效，危及工程安全运营。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种可靠的隧道围岩支护方法。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种隧道围岩支护方法，包括如下步骤：(1)根据勘探数据计算各向异性围岩的弹性变形；(2)根据勘探数据计算各向异性介质中围岩的塑性变形；(3)根据步骤(1)和步骤(2)得出的数据计算隧道塑性围岩压力；(4)根据步骤(3)中计算得出的围岩压力断面分布，以便在隧道围岩压力较大处增强围岩支护。...

【技术保护点】
1.一种隧道围岩支护方法，其特征是，包括如下步骤：/n(1)根据勘探数据计算各向异性围岩的弹性变形；/n(2)根据勘探数据计算各向异性介质中围岩的塑性变形；/n(3)根据步骤(1)和步骤(2)得出的数据计算隧道塑性围岩压力；/n(4)根据步骤(3)中计算得出的围岩压力断面分布，以便在隧道围岩压力较大处增强围岩支护。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道围岩支护方法，其特征是，包括如下步骤：
(1)根据勘探数据计算各向异性围岩的弹性变形；
(2)根据勘探数据计算各向异性介质中围岩的塑性变形；
(3)根据步骤(1)和步骤(2)得出的数据计算隧道塑性围岩压力；
(4)根据步骤(3)中计算得出的围岩压力断面分布，以便在隧道围岩压力较大处增强围岩支护。


2.根据权利要求1所述的一种隧道围岩支护方法，其特征是，步骤(1)中围岩的弹性变形计算公式由统计岩体力学理论和岩体的本构模型得出：



式中εij为应变张量；εoij为岩块的应变张量；εcij为结构面的应变张量；ν为岩块泊松比；E为岩块弹性模量；m为结构面组数；λ(1/m)、为某组结构面的法线密度和结构面半径；k为结构面法向应力状态因子；n(i、j、s、t)为结构面方向余弦；h为结构面剩余剪应力比；δit为克罗内克尔符号(i＝t时，δit＝1；i≠t时，δit＝0)；δst为应力张量；
εoij在公式(1)中，弹性理论的平面应变问题可以写成：









式中ε0r为完整岩块的应变，τ为应力公式代号，σθ为切向应力值，σh为水平应力，σv为竖向应力；
如果岩体中含有m组结构面，且第p组结构面的法线n位于r-θ坐标平面上，法线平面与水平轴之间的夹角是δ，θ为围岩中的一点的矢量与水平轴之间的夹角，则有方向余弦：
n1＝sin(θ-δ),n2＝cos(θ-δ),
由单元中的结构面网络引起的应变可从(1)公式中推导出来，


















式中εcr为由结构面引起的径向应变，B0、C0、D0为公式简写代号，R是隧道半径，r为围岩中的一点的矢径，τrθ为由结构面引起的切向剪应力，β为公式代号；h为剩余剪应力比；
岩体的径向弹性应变可由公式(1)求得：



又因为考虑在r→∞时的位移趋近于0，可以得到弹性径向位移：...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍劼，邱淑豪，伍法权，张恺，肖瀚，郑中策，林安鹏，岳西蒙，龙泱君，孔德珩，邓一，张庆同，乔磊，管圣功，
申请(专利权)人：浙江岩创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33