一种铁路双线隧道底隆预测方法、系统、终端及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种铁路双线隧道底隆预测方法、系统、终端及介质，涉及隧道工程技术领域，解决了目前，欠缺对隧道底部结构抗变形能力进行主动预测，经常发生因底部结构变形量过大，导致围岩隧道施工的可靠性和安全性较低的问题，其技术方案要点是：利用工程参数，建立对应工程模型，并基于工程模型，建立关联模型，在应力释放率自应力释放率初值释放至最大值时，基于支护参数，计算得到待建工程仰拱填充层的底隆变形量，在底隆变形量不满足阈值，调节支护参数，直至底隆变形量满足阈值组。达到通过对隧道底部结构的抗变形能力进行预测，并根据预测结果对底部结构的设计参数进行调整，以降低底部结构变形量过大的风险，提高围岩隧道施工的可靠性和安全性的目的。工的可靠性和安全性的目的。工的可靠性和安全性的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路双线隧道底隆预测方法、系统、终端及介质


[0001]本专利技术涉及隧道工程
，更具体地说，它涉及一种铁路双线隧道底隆预测方法、 系统、终端及介质。

技术介绍

[0002]铁路双线隧道由于跨度大，底部结构通常较为平坦，在高地应力、层状围岩等条件下， 底部结构常发生底隆(底部结构向上隆起)的现象，导致仰拱填充层、轨道等结构的向上位 移，当位移超过轨道允许的最大值时，将直接影响轨道平顺度，从而影响列车运行安全，迫 使列车降速运行甚至停运整修。
[0003]铁路双线隧道发生底隆的主要原因为开挖后底部荷载作用与底部结构抗变形能力的不匹 配。目前，对隧道底部结构大变形的处理措施、被动监控量测较多，欠缺对隧道底部结构抗 变形能力主动预测方法的研究，给隧道底部结构的设计与加固造成了较大困难，经常发生由 于底部结构变形量过大，导致围岩隧道施工的可靠性和安全性较低的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种铁路双线隧道底隆预测方法、系统、终端及介质，通过对隧道 底部结构的抗变形能力进行预测，并根据预测结果对底部结构的设计参数进行调整，达到降 低底部结构变形量过大的风险，进而提高围岩隧道施工的可靠性和安全性的目的。
[0005]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0006]一种铁路双线隧道底隆预测方法，包括以下步骤：
[0007]S1.基于待建工程的工程参数，建立与待建工程对应的工程模型；
[0008]S2.构建所述工程模型中待建工程应力释放率与待建工程底隆变形量的关联模型；
[0009]S3.获取所述待建工程的支护参数和所述关联模型曲线增长率为临界值时的应力释放率 初值；
[0010]S4.在待建工程应力释放率自应力释放率初值释放至应力释放率最大值时，基于所述支护 参数，计算得到所述待建工程仰拱填充层的底隆变形量；
[0011]S5.若所述底隆变形量不满足阈值，调节所述支护参数，重复步骤S4，直至所述底隆变 形量满足阈值组时，得到调节后的支护参数。
[0012]进一步的，所述工程参数包括弹性模量、黏聚力、内摩擦角、泊松比、地应力值。
[0013]进一步的，基于所述工程参数，利用ANSYS仿真计算软件，建立所述工程模型。
[0014]进一步的，所述关联模型的构建过程具体为:
[0015]获取待建工程没有支护时，待建工程应力释放率释放过程中的释放值以及与所述释放值 对应的待建工程底隆变形量；
[0016]基于所述释放值和待建工程底隆底隆变形量，构建对应的待建工程应力释放率和待建工 程底隆变形量曲线；
[0017]利用指数函数拟合所述曲线，得到所述关联模型。
[0018]进一步的，所述关联模型为y＝ae
bx
，其中，y为底隆变形量，x为应力释放率，a、b为 关联模型的曲线拟合参数。
[0019]进一步的，所述关联模型的二阶导数为1时，所述关联模型曲线增长率为临界值。
[0020]进一步的，S5中，调节所述支护参数为所述支护参数的仰拱曲率。
[0021]一种铁路双线隧道底隆预测系统，包括：
[0022]第一构建模块，用于执行S1，基于待建工程的工程参数，建立与待建工程对应的工程模 型；
[0023]第二构建模块，用于执行S2，构建所述工程模型中待建工程应力释放率与待建工程底隆 变形量的关联模型；
[0024]获取模块，用于执行S3，获取所述待建工程的支护参数和所述关联模型曲线增长率为临 界值时的应力释放率初值；
[0025]计算模块，用于执行S4，在待建工程应力释放率自应力释放率初值释放至应力释放率最 大值时，基于所述支护参数，计算得到所述待建工程仰拱填充层的底隆变形量；
[0026]识别模块，用于执行S5，若所述底隆变形量不满足阈值，调节所述支护参数，重复步骤 S4，直至所述底隆变形量满足阈值组时，得到调节后的支护参数。
[0027]一种电子终端，包括：存储器，所述存储器用于存储计算机程序；处理器，所述处理器 用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使电子终端执行所述的一种铁路双线隧道底隆预 测方法。
[0028]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处 理器执行时实现所述的一种铁路双线隧道底隆预测方法。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0030]①
利用待建工程的工程参数，建立对应的工程模型，达到便于通过工程模型模拟待建工 程应力释放率与待建工程底隆变形量变化关系的目的。
[0031]②
基于工程模型，建立待建工程应力释放率与待建工程底隆变形量的关联模型，并通过 确定关联模型曲线增长率的临界值，达到对底部结构施做时间进行控制的目的。
[0032]③
在待建工程应力释放率自应力释放率初值释放至应力释放率最大值时，基于支护参数， 计算得到待建工程仰拱填充层的底隆变形量，达到对隧道底部结构的抗变形能力进行预测的 目的。
[0033]④
若所述底隆变形量不满足阈值，调节支护参数，直至底隆变形量满足阈值组时，得到 调节后的支护参数，达到根据预测结果对底部结构的设计参数进行调整的目的。
[0034]⑤
基于支护参数，计算得到待建工程仰拱填充层的底隆变形量，在底隆变形量不满足阈 值，调节支护参数，直至底隆变形量满足阈值组。达到通过对隧道底部结构的抗变形能力进 行预测，并根据预测结果对底部结构的设计参数进行调整，以降低底部结构变形量过大的风 险，提高围岩隧道施工的可靠性和安全性的目的。
附图说明
[0035]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不 构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0036]图1为实施例中一种铁路双线隧道底隆预测方法流程示意图；
[0037]图2为实施例中具体实施案例用隧道尺寸示意图；
[0038]图3为实施例中具体实施案例用隧道对应计算模型示意图；
[0039]图4为实施例中具体实施案例用隧道无支护时应力释放率与底隆变形值的关系示意图；
[0040]图5为实施例中具体实施案例用初期支护参数的仰拱曲率为1/12时，计算变形云图示意 图；
[0041]图6为实施例中具体实施案例用初期支护参数的仰拱曲率调整为1/7.5时，计算变形云 图示意图。
具体实施方式
[0042]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术 作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本 专利技术的限定。
[0043]围岩指的是隧道周围一定范围内，对洞身的稳定有影响的岩(土)体。
[0044]实施例：一种铁路双线隧道底隆预测方法、系统、终端及介质。
[0045]如图1所示，一种铁路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路双线隧道底隆预测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.基于待建工程的工程参数，建立与待建工程对应的工程模型；S2.构建所述工程模型中待建工程应力释放率与待建工程底隆变形量的关联模型；S3.获取所述待建工程的支护参数和所述关联模型曲线增长率为临界值时的应力释放率初值；S4.在待建工程应力释放率自应力释放率初值释放至应力释放率最大值时，基于所述支护参数，计算得到所述待建工程仰拱填充层的底隆变形量；S5.若所述底隆变形量不满足阈值，调节所述支护参数，重复步骤S4，直至所述底隆变形量满足阈值组时，得到调节后的支护参数。2.根据权利要求1所述的一种铁路双线隧道底隆预测方法，其特征在于：所述工程参数包括弹性模量、黏聚力、内摩擦角、泊松比、地应力值。3.根据权利要求1所述的一种铁路双线隧道底隆预测方法，其特征在于：基于所述工程参数，利用ANSYS仿真计算软件，建立所述工程模型。4.根据权利要求1所述的一种铁路双线隧道底隆预测方法，其特征在于，所述关联模型的构建过程具体为:获取待建工程没有支护时，待建工程应力释放率释放过程中的释放值以及与所述释放值对应的待建工程底隆变形量；基于所述释放值和待建工程底隆底隆变形量，构建对应的待建工程应力释放率和待建工程底隆变形量曲线；利用指数函数拟合所述曲线，得到所述关联模型。5.根据权利要求4所述的一种铁路双线隧道底隆预测方法，其特征在于：所述关联模型为y＝ae
bx
，其中，y为底隆变形量，x为应力释放率，a、b为关联模型的曲线拟合参数。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志强，许召强，王刚，吴剑，陈鹏，欧小强，刘凯，朱建林，郑波，史宪明，
申请(专利权)人：中铁西南科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：