一种基于地震断裂带大断面特殊变形缝拱形隧道修建方法技术

本发明专利技术涉及一种基于地震断裂带大断面特殊变形缝拱形隧道修建方法，涉及隧道施工技术领域，通过建立计算机模拟隧道模型，对隧道进行模拟并获取隧道的防水级别在对应的岩体错动量状况下是否能够达到预设防水级别，当根据计算机模拟隧道模型确定防水级别在对应的岩体错动量能够达到预设防水级别时，将计算机模型确定的防水层厚度、特殊变形缝宽度、特殊变形缝深度、二衬厚度以及特殊变形缝作为施工数据进行施工设计且进行施工，当未达到预设防水级别时，通过岩体平均强度对特殊变形缝宽度和深度进行调节，有效降低了施工难度且实现对施工数据的精准控制，进一步提高了工程质量，避免了因区域性岩体错动量大导致的安全隐患。免了因区域性岩体错动量大导致的安全隐患。免了因区域性岩体错动量大导致的安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
一种基于地震断裂带大断面特殊变形缝拱形隧道修建方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，尤其涉及一种基于地震断裂带大断面特殊变形缝拱形隧道修建方法。

技术介绍

[0002]近年来，我国基础设施建设的规模越来越大，尤其是公路铁路的桥梁和隧道建设。
[0003]但由于我国幅员辽阔，在进行公路铁路桥梁隧道施工时，因地域差异，施工过程中遇到的问题也复杂多样，例如我国西南地区，处于地壳活动较为剧烈的区域，地震频繁，因此，在修建桥梁隧道时就不得不考虑地震因素，尤其是隧道施工时，由于地震导致地层错动量大，传统的隧道施工不能满足地震频繁区域的施工要求。
[0004]并且传统施工方案是针对一般地质条件下，进行变形缝预留，并在变形缝内安装止水带以进行隧道的防水，但由于地震频繁的地区，地层错动量大，对隧道的破坏性相对较高，传统施工方案应对实际地震频繁区域的实际情况，导致隧道施工难度较大，施工控制不精准，从而造成工程质量低，形成安全隐患。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供一种基于地震断裂带大断面特殊变形缝隧道修建方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于地震断裂带大断面特殊变形缝拱形隧道修建方法，其特征在于，包括：步骤S1、对待修建隧道区域进行实地检测，获取待修建隧道区域的岩体平均强度，且根据实地检测结果确定地震断裂带岩体的错动量，以及根据该实地检测的错动量确定拱形隧道的预设防水级别；步骤S2、建立计算机模拟隧道模型，将所述错动量和对应的预设防水级别输入计算机模拟隧道模型，计算机模拟模型根据所述预设防水级别确定初期支护的防水层厚度M以及特殊变形缝宽度D和特殊变形缝深度H，根据岩体平均强度确定二衬厚度W，以及根据断裂带长度Ld确定特殊变形缝间距U；步骤S3、在确定防水层厚度M、特殊变形缝宽度D、特殊变形缝深度H、二衬厚度W以及特殊变形缝间距U完成时，将确定的防水层厚度M、特殊变形缝的宽度D、特殊变形缝深度H、二衬厚度W以及特殊变形缝间距U输入所述计算机模拟隧道模型进行防水模拟；步骤S4、若模拟结果防水级别达到所述预设防水级别，则根据该模拟数据进行施工，若模拟结果所述防水级别未达到预设防水级别，则根据获取的岩体平均强度对特殊变形缝宽度D和特殊变形缝深度H进行调节，并将调节后的结果重新输入所述计算机模拟修建模型进行模拟；步骤S5、若调节后模拟结果所述防水级别未达到预设防水级别，计算机模拟隧道模型获取模拟结果中实际渗水量Gs，并根据该实际渗水量Gs与预设渗水量的比对结果判定对防水层厚度调节或者对特殊变形缝宽度进行修正，并在调节完成时，再次进行模拟，若模拟结果所述防水级别未达到预设防水级别，重复步骤S4，直至模拟结果所述防水级别达到预设防水级别。2.根据权利要求1所述的基于地震断裂带大断面特殊变形缝拱形隧道修建方法，其特征在于，当确定所述隧道的预设防水级别时，所述计算机模拟隧道模型根据地震断裂带岩层的实际错动量S与预设错动量的比对结果确定隧道的预设防水级别，其中，所述计算机模拟隧道模型设有第一预设错动量S1、第二预设错动量S2、第三预设错动量S3、第一预设防水级别Q1、第二预设防水级别Q2以及第三预设防水级别Q3，其中，S1＜S2＜S3，Q1＜Q2＜Q3，当S1≤S＜S2时，所述计算机模拟隧道模型将隧道的预设防水级别设置为第一预设防水级别Q1；当S2≤S＜S3时，所述计算机模拟隧道模型将隧道的预设防水级别设置为第二预设防水级别Q2；当S＜S3时，所述计算机模拟隧道模型将隧道的预设防水级别设置为第三预设防水级别Q3。3.根据权利要求2所述的基于地震断裂带大断面特殊变形缝拱形隧道修建方法，其特征在于，当确定所述特殊变形缝的宽度和深度完成时，所述计算机模拟隧道模型比对隧道总长Lz和断裂带长度Ld的断裂带长度，若Ld≥Lz/2，计算机模拟隧道模型计算隧道总长Lz和断裂带长度Ld的断裂带长度比值B，设定B＝Ld/Lz，并根据该断裂带长度比值B与预设断裂带长度比值选取对应的变形缝宽度初次调节系数对特殊变形缝的宽度进行初次调节，其中，所述计算机模拟隧道模型中还设有第一预设断裂带长度比值B1、第二预设断裂带长度比值B2、第三预设断裂带长度比值B3、第一变形缝宽度初次调节系数Ka1、第二变形
缝宽度初次调节系数Ka2以及第三宽度初次调节系数Ka3，其中，B1＜B2＜B3，设定1＜Ka1＜Ka2＜Ka3＜2，当B1≤B＜B2时，所述计算机模拟隧道模型选取第一变形缝宽度初次调节系数Ka1对所述特殊变形缝的宽度进行初次调节；当B2≤B＜B3时，所述计算机模拟隧道模型选取第二变形缝宽度初次调节系数Ka2对所述特殊变形缝的宽度进行初次调节；当B≥B3时，所述计算机模拟隧道模型选取第三变形缝宽度初次调节系数Ka3对所述特殊变形缝的宽度进行初次调节；当所述计算机模拟隧道模型选取第i变形缝宽度初次调节系数Kai对所述特殊变形缝的宽度进行初次调节时，设定i＝1，2，3，计算机模拟隧道模型将调节后的特殊变形缝宽度设置为Dk，设定Dk＝D
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Kai，其中，D为所述计算机模拟隧道模型根据所述预设防水级别确定的所述特殊变形缝的宽度。4.根据权利要求3所述的基于地震断裂带大断面特殊变形缝拱形隧道修建方法，其特征在于，在所述步骤S4中，当模拟结果防水级别未达到预设防水级别时，所述计算机模拟隧道模型根据获取的岩体平均强度P与预设岩体平均强度的比对结果选取对应的变形缝深度调节系数对特殊变形缝的深度进行调节，其中，所述计算机模拟隧道模型还设有第一预设岩体平均强度P1、第二预设岩体平均强度P2、第三预设岩体平均强度P3、第一变形缝深度调节系数X1、第二变形缝深度调节系数X2以及第三变形缝深度调节系数X3，其中，P1＜P2＜P3，设定1＜X1＜X2＜X3＜1.5，当P1≤P＜P2时，所述计算机模拟隧道模型选取第一变形缝深度调节系数X1对所述特殊变形缝的深度进行调节；当P2≤P＜P3时，所述计算机模拟隧道模型选取第二变形缝深度调节系数X2对所述特殊变形缝的深度进行调节；当P≥P3时，所述计算机模拟隧道模型选取第三变形缝深度调节系数X3对所述特殊变形缝的深度进行调节；当所述计算机模拟隧道模型选取第j变形缝深度调节系数对所述特殊变形的深度进行调节时，设定j＝1，2，3，计算机模拟隧道模型将调节后的特殊变形缝的深度设置为Hx，设定Hx＝H
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【专利技术属性】
技术研发人员：李广才，张德军，徐世东，徐广磊，郝刚，梁波，程红中，李增路，冯坤，王鑫，魏红艳，高启萍，艾尔西丁，
申请(专利权)人：新疆维泰开发建设集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：