【技术实现步骤摘要】
隧洞开挖渗流模拟分析的纵向模型范围取值的确定方法
本专利技术涉及深埋隧洞施工开挖渗流数值模拟分析的
，具体涉及一种可以以最小的纵向模型范围获取监测断面上完整孔压演化曲线的模型纵向范围取值方法。
技术介绍
数值计算方法在渗流场的数值模拟时与渗流物理试验相比具有极大节省资源的优越性。其中三维有限单元法对于诸多地下水渗流问题，都能有效地进行模拟分析，并得到较为满意的结果，得到了较为广泛的应用。在深埋隧洞渗流数值模拟分析中，由于隧洞开挖推进过程中，地下水通过隧洞临空面以及掌子面向隧洞内部渗流，导致岩体孔压发生变化，临空面和掌子面不断变化导致渗流模型的边界条件动态变化，体现出强烈的空间效应和时间效应。计算时纵向过大的模型范围将导致庞大的计算量，影响计算效率，而过小的模型范围除了会产生较大的边界效应，影响数值模拟的精度，也将导致检测断面距离模型前后端面太近，由于渗流的空间效应，检测断面在模型前端面刚开挖即受强烈扰动，以及掌子面推进到模型后端面时，检测断面仍受强烈扰动，不能考虑模型边界效应，不能取得完整的孔压演变曲线，得不到最终的渗...
【技术保护点】
1.一种隧洞开挖渗流模拟分析的纵向模型范围取值的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，建立数值计算模型，选取范围足够大的纵向模型，纵向模型的范围包括模型纵向长度L、监测断面到模型前端面距离L
【技术特征摘要】
1.一种隧洞开挖渗流模拟分析的纵向模型范围取值的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，建立数值计算模型，选取范围足够大的纵向模型，纵向模型的范围包括模型纵向长度L、监测断面到模型前端面距离L1、隧洞开挖距离Lt以及隧洞未开挖距离Lw；
步骤2，提出量化掌子面向前和向后扰动范围的指标，采用隧洞正上方地下水位线下降高度来确定掌子面向前扰动范围Le，以稳定地下水位下降高度来确定掌子面向后扰动范围Ls；
步骤3，根据步骤2确定的指标，取不同开挖距离Lt对应的掌子面向前扰动范围以及对应的掌子面向后扰动范围，分别采用曲线拟合方法，确定稳定的掌子面开挖向前和向后孔压扰动范围；
步骤4，考虑模型边界效应及掌子面开挖的向前和向后的孔压扰动范围，以构建检测断面上完整的孔压演变曲线为目标，确定最小的模型纵向计算范围。
2.如权利要求1所述的隧洞开挖渗流模拟分析的纵向模型范围取值的确定方法，其特征在于，步骤2中提出量化掌子面向前扰动范围的指标的方法为：
以地下水位的变化反映掌子面对孔压的扰动作用，采用隧洞正上方地下水位线下降高度来确定Le，初始地下水位为h，地下水位线的允许下降率取为δ0，即要求隧洞正上方地下水位线下降高度Δh≤δ0h，当某处隧洞正上方地下水位下降超过δ0h时认为该处位于掌子面向前影响的范围内，反之则在范围外。
3.如权利要求1所述的隧洞开挖渗流模拟分析的纵向模型范围取值的确定方法，其特征在于，步骤2中量化掌子面的向后扰动范围的指标的方法为：
以地下水位下降高度的稳定范围来确定Ls，计算稳定地下水位为h1，地下水位的允许相对稳定率取为δ0，，即要求自由水面线高度与稳定地下水位间的高度差Δh'≤δ0h1，当某处自由水面线高度下降超过δ0h1时认为该处位于掌子面向后影响范围内，反之则在范围外...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏凯，周利，陶军，朱洪泽，张妍珺，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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