大埋深隧洞挤压型围岩大变形预测方法技术

本发明专利技术公开了一种大埋深隧洞挤压型围岩大变形预测方法，对隧洞大埋深洞段所在的地层，开展现场地应力测试和现场岩石力学试验，获得的该地层的地应力和岩体力学参数，并采用围岩变形预测公式，对围岩大变形进行预测，从而根据围岩变形水平，采用针对性的大变形支护措施，为大埋深隧洞围岩大变形的支护设计优化提供依据。

【技术实现步骤摘要】
大埋深隧洞挤压型围岩大变形预测方法
本专利技术公开了一种大埋深隧洞挤压型围岩大变形的预测方法，具体涉及一种基于勘探平硐现场测试和试验以及围岩变形预测公式的大埋深隧洞挤压型围岩大变形预测方法，在施工期借助勘探平硐对隧洞区域的地应力进行测试，对岩体力学参数进行现场岩石力学试验，并根据围岩变形预测公式，开展大埋深隧洞挤压型围岩大变形的变形量值预测工作。
技术介绍
对于长距离线路工程，例如公路、铁路和调水工程，隧洞(道)被广泛采用。长距离隧洞具有线路长和穿越多种地层，面临埋深变化大、地层岩性频繁改变、经常遭遇突发性地质条件(如断层、软弱夹层)等特点。因此，长距离隧洞的修建，经常要穿越岩性差或岩体软弱破碎的大埋深地层，从而诱发挤压型围岩大变形灾害，导致围岩开挖面变形侵占净空、支护结构受力超限破坏等施工期围岩安全问题，为处理这些问题，需要进行围岩二次扩挖、失效支护更换、采用更强支护结构等措施，大大增加工期和施工成本。因此，根据隧洞开挖揭示的实际地质条件，开展大埋深洞段的围岩变形预测，可为预警隧洞施工过程中的围岩大变形灾害发生洞段，有利于在大变形发生之前做好本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.大埋深隧洞挤压型围岩大变形预测方法，其特征在于：所述方法包括：/n步骤1：在隧洞施工现场，利用勘探平硐进行原位地应力测试，获得测试部位的初始地应力场最大主应力σ

【技术特征摘要】
1.大埋深隧洞挤压型围岩大变形预测方法，其特征在于：所述方法包括：
步骤1：在隧洞施工现场，利用勘探平硐进行原位地应力测试，获得测试部位的初始地应力场最大主应力σ0；
步骤2：在勘探平硐内进行岩石变形试验，获得测试部位隧洞岩体的变形模量Emass；
步骤3：在勘探平硐内进行岩体直剪强度试验，获得测试部位隧洞岩体的抗剪强度参数，即粘聚力c和摩擦系数结合变形模量Emass判定测试部位岩体的岩体类别；
步骤4：当岩体类别判定结果为IV类或V类时，根据岩体的粘聚力c和摩擦系数计算得到测试部位隧洞岩体的单轴抗压强度σmass；
步骤5：利用步骤1～4得到的参数和岩体类别，采用与IV类岩体和V类类岩体相对应的围岩变形预测公式计算得到围岩相对变形ε，其中α、β、γ为一组系数，E0为变形模量基准值；
步骤6：根据围岩相对变形预测值ε，划分围岩大变形等级，并给出与每一大变形等级对应的支护类型。


2.根据权利要求1所述的大埋深隧洞挤压型围岩大变形预测方法，其特征在于：所述步骤5中，确定系数α、β、γ的值的方法为：根据规范和经验确定力学参数和初始地应力分布、正交试验设计获得参数样本、数值分析获得对应围岩变形、幂函数拟合结果优选。


3.根据权利要求2所述的大埋深隧洞挤压型围岩大变形预测方法，其特征在于：所述根据规范和经验确定力学参数和初始地应力分布的实施方法为：对IV类岩体或V类岩体的变形模量指标，按照其取值范围进行n等分，得到1组共n+1个数据点；按照同样方法，对粘聚力指标和摩擦系数指标也分别n等分，分别得到2组，每组共n+1个数据点；另外拟定1组隧洞初始地应力量值一般分布范围，为4～24MPa，将其n等分，亦得到n+1个数据点。


4.根据权利要求2所述的大埋深隧洞挤压型围岩大变形预测方法，其特征在于：所述正交试验设计获得参数样本的实施方法为：将变形模量、粘聚力和摩擦系数3组共3(n+1)个数据点与初始地应力n+1个数据点汇总，相当于4因素(n+1)水平，采用正...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁秀丽，张雨霆，黄书岭，刘登学，何军，董志宏，赵化蒙，刘通灵，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，
类型：发明
国别省市：湖北;42