隧道变形主动控制支护结构体系及参数求解方法技术

本发明专利技术公开了一种隧道变形主动控制支护结构体系及参数求解方法，其包括以下步骤：建立不同隧道变形等级对应的结构安全变形控制基准；建立主动支护构件和被动支护构件协同承载的变形协调方程；以隧道的主动支护构件的变形控制效应确定主动支护参数；在被动支护参数取值区间内拟定若干被动支护参数；利用变形协调方程中，输出隧道变形量；将隧道变形量与变形控制基准进行比较：若隧道变形量在变形控制基准内，则输出对应的被动支护参数和主动支护参数；若隧道变形量不在变形控制基准内，返回从新拟定被动支护参数。本发明专利技术提供了能精准计算主动支护和被动支护参数的方法，使隧道中围岩

【技术实现步骤摘要】
隧道变形主动控制支护结构体系及参数求解方法


[0001]本专利技术涉及隧道工程
，尤其涉及一种隧道变形主动控制支护结构体系及参数求解方法。

技术介绍

[0002]目前，在隧道建设中普遍重视、强调初期支护和二次衬砌的被动支护作用。但实践证明，当面临软弱围岩、富水地层、高地应力等复杂地质环境时，通过加强被动支护参数的做法对于控制围岩变形的效果并不理想，隧道仍然出现如大变形、钢拱架扭曲、喷射混凝土剥落、锚杆拉断等一系列工程灾害。近年来，针对这一问题，国内外逐渐强调采取主动支护体系实现对变形的主动调控。
[0003]隧道主动支护体系即是通过采取一系列技术手段主动对围岩变形进行调控，目的是通过人为地干预隧道变形历程使最终位移量达到理想目标值，并使围岩
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支护结构体系达到稳定、协调、安全的长期健康状态。目前，主动支护措施分为两类：
[0004](1)对围岩施加径向主动支护力，如预应力锚杆、预应力锚索等；
[0005](2)主动改性围岩，如超前小导管/锚杆注浆、围岩径向注浆等。
[0006]然而对于这一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道变形主动控制支护结构体系及参数求解方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：统计不同隧道变形等级下的结构开裂占比，确定隧道结构不开裂条件下的变形上限统计值，得到不同隧道变形等级对应的结构安全变形控制基准；S2：建立主动支护构件和被动支护构件协同承载的变形协调方程；S3：以隧道的主动支护构件的变形控制效应确定主动支护参数；S4：建立被动支护参数取值区间，在被动支护参数取值区间内拟定若干被动支护参数；S5：将其中一个拟定的被动支护参数与主动支护参数转化为对应的支护力，将支护力带入变形协调方程中，输出隧道变形量；S6：将隧道变形量与变形控制基准进行比较：若隧道变形量在变形控制基准内，则输出对应的被动支护参数和主动支护参数；若隧道变形量不在变形控制基准内，执行步骤S7；S7：返回步骤S5，在若干被动支护参数内重新选择一个被动支护参数执行步骤S5
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S6，直到输出使隧道变形量在变形控制基准内对应的被动支护参数与主动支护参数。2.根据权利要求1所述的隧道变形主动控制支护结构体系及参数求解方法，其特征在于，所述变形协调方程为：其中，k和α均为转化系数，为内摩擦角，R0为隧道的洞径，p
s
为初期支护的支护反力，c为岩石粘聚力，p
g
为初始地应力，u(∞)为围岩在无支护结构下自由变形的最终值，x为施加支护结构时距掌子面的距离，p
y
为主动支护...

【专利技术属性】
技术研发人员：何川，陈子全，周子寒，蒋长伟，邹文浩，汪波，张金龙，
申请(专利权)人：中国国家铁路集团有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：