隧道围岩压力拱计算方法及系统技术方案

技术编号:33703246 阅读:21 留言:0更新日期:2022-06-06 08:19
本公开提出了公开了隧道围岩压力拱计算方法及系统,包括:构建非连续计算模型:根据模拟工程的实际条件,设置计算模型的固定点、加载点、监测点、节理参数、孔洞参数、地应力参数信息,以此构建非连续计算模型;非连续变形计算分析:基于非连续变形分析方法模拟隧道开挖完成后的围岩块体变形以及运动过程;遴选应力图关键点绘制散点图:待隧道围岩稳定后,分析隧道围岩应力分布特征,遴选应力图中上下边界关键点并绘制散点图;进行曲线拟合与修正,通过上下边缘的压力拱边界线确定隧道压力拱的范围。更加准确的确定了破碎带等非连续地质环境下隧道垮塌形成的压力拱范围,使隧道结构设计和工程措施采用更加合理,为隧道围岩垮塌灾害防控提供依据。害防控提供依据。害防控提供依据。

【技术实现步骤摘要】
隧道围岩压力拱计算方法及系统


[0001]本公开属于隧道压力拱计算领域,尤其涉及隧道围岩压力拱计算方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。
[0003]随着我国地下工程建设的飞速发展,我国已经成为世界上隧道建设规模、数量和难度最大的国家。然而,隧道施工过程中经常遭遇断层、节理等非连续地质体,极易诱发隧道围岩垮塌灾害。隧道围岩垮塌灾害具有高突发性、强致灾性,轻则造成设备砸毁,造成经济损失,重则造成施工人员死亡,造成恶劣社会影响。因此,亟待开展隧道垮塌过程中围岩稳定性研究,分析隧道围岩压力拱形状与范围,为隧道围岩垮塌灾害防控提供依据。
[0004]隧道围岩压力拱对于分析隧道围岩的稳定性具有重要作用,隧道在开挖过程中,应力会重新分布,等隧道围岩稳定后,根据最大主应力的方向,可以确定压力拱的范围,进而可以确定围岩的稳定范围。
[0005]传统的围岩压力拱范围的确定多基于连续介质力学的分析,多适用于土体等,然而岩体是一种非连续体,采用非连续分析方法更加准确。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.隧道围岩压力拱计算方法,其特征是,包括:构建非连续计算模型:根据模拟工程的实际条件,设置计算模型的固定点、加载点、监测点、节理参数、孔洞参数以及地应力参数信息,以此构建非连续计算模型;非连续变形计算分析:基于非连续计算模型模拟隧道开挖完成后的围岩块体变形以及运动过程,采用非连续变形分析方法计算得到最大主应力分布图;遴选应力图关键点绘制散点图:基于模拟情况,待隧道围岩稳定后,分析隧道围岩应力分布特征,遴选应力图中上下边界关键点并绘制散点图;进行曲线拟合与修正:通过散点图的上下边缘的压力拱边界线确定隧道压力拱的范围。2.如权利要求1所述的隧道围岩压力拱计算方法,其特征是,确定隧道压力拱的范围是根据最大主应力方向来确定,基于该范围得到隧道围岩受力稳定的范围。3.如权利要求1所述的隧道围岩压力拱计算方法,其特征是,模拟隧道开挖完成后的围岩块体变形以及运动过程:根据现场隧道围岩的基本信息,确定岩体的节理参数、地应力参数与隧道参数信息,进行建模,并采用非连续计算方法进行计算。4.如权利要求3所述的隧道围岩压力拱计算方法,其特征是,进行建模的过程为:采用二维DDA进行建模计算分析,二维DDA程序包括四个独立的分程序模块;dl程序用于输入计算信息,文件内容包括各组节理裂隙信息、边界信息、隧洞定义信息等,根据输入信息生成块体切割所需的线段定义文件;dc程序利用节理线相互“切割”以形成块体,形成DDA计算所需的几何数据文件;df程序根据几何信息文件和物理参数文件,求解块体系统的总体平衡方程,用于二维DDA计算分析;dg程序用于显示df程序的计算结果,用于后处理分析,对计算结果进行绘图展示。5.如权利要求3所述的隧...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘洪亮邓敦毅李尚安房永帅李术才张亮杨光宇杨兰杰冀笑瑀刘洋
申请(专利权)人:中化学交通建设集团有限公司山东省公路工程技术研究中心有限公司
类型:发明
国别省市:

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