一种基于近似幂函数的隧道局部存水冻胀力计算方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种基于近似幂函数的隧道局部存水冻胀力计算方法及其应用，该方法根据围岩等级确定围岩影响系数；然后根据积冰深度、围岩弹性抗力系数、冰体弹性抗力系数、衬砌弹性抗力系数、冰的冻胀率，计算季冻区隧道局部存水冻胀力。本发明专利技术给出的一种隧道局部存水冻胀力计算方法、计算系统、季冻区隧道衬砌冻胀设计方法，对于隧道工程施工和设计具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于近似幂函数的隧道局部存水冻胀力计算方法及其应用
本专利技术专利涉及岩土领域，即公路或者铁路隧道设计领域(对应分类号：E02D29/045)，具体地涉及一种基于近似幂函数的隧道局部存水冻胀力计算方法及其应用。
技术介绍
申请人同日申请“一种隧道局部存水冻胀力计算方法、计算系统、季冻区隧道衬砌冻胀设计方法”，基于半椭球体的存水空间形式，给出了一种隧道局部存水冻胀力计算方法；通过与数值计算结果相比，该方法的计算精度更准，且计算结果更加保守。然而，该公式较为复杂，不利于工程技术人员的应用。对此，如何研究一种形式简便、方便工程技术人员使用的计算隧道局部存水冻胀力的方法，对于工程技术人员而言，是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于近似幂函数的隧道局部存水冻胀力计算方法及其应用。本专利技术的技术方案是：一种隧道局部存水冻胀力计算方法，冻胀力P采用下式计算：式中：t——积冰深度(m)；Kr——围岩弹性抗力系数(MPa/m)；Ki—本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于近似幂函数的隧道局部存水冻胀力计算方法，其特征在于，冻胀力P采用下式计算：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于近似幂函数的隧道局部存水冻胀力计算方法，其特征在于，冻胀力P采用下式计算：



式中：
t——积冰深度(m)；
Kr——围岩弹性抗力系数(MPa/m)；
Ki——冰体弹性抗力系数(MPa/m)；
Kl——衬砌弹性抗力系数(MPa/m)；
其中，a，b均为围岩影响系数，具体取值：
当围岩等级为I级时，a＝0.039,b＝0.889；
当围岩等级为II级时，a＝0.034,b＝0.840；
当围岩等级为III级时，a＝0.028,b＝0.743；
当围岩等级为IV级时，a＝0.022,b＝0.563；
当围岩等级为V级时，a＝0.020,0.408。


2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，其中，冰的冻胀率α取9％。


3.根据权利要求1或2所述的计算方法，其特征在于，其中，围岩弹性抗力系数Kr通过查阅铁路隧道设计规范确定。


4.根据权利要求1或2所述的计算方法，其特征在于，其中，衬砌的弹性当量系数Kl通过试验测定，或者，根据衬砌的弹性抗力系数Kl采用经验值75MPa/m；
其中，冰体的弹性当量系数Ki通过试验测定，或者，冰体的弹性当量系数Ki采用经验值50MPa/m。


5.一种考虑冻胀力的季冻区隧道衬砌设计方法，其特征在于，其包括以下步骤：
第一，施工过程中，通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：王道远，崔光耀，栾永军，朱永全，崔海龙，孙梁，孙永杰，王悦，袁金秀，孙明磊，皮阳阳，陈春星，
申请(专利权)人：河北交通职业技术学院，河北建设集团股份有限公司，石家庄铁道大学，
类型：发明
国别省市：河北;13