【技术实现步骤摘要】
公路隧道支护体系综合评价方法
[0001]本专利技术涉及公路隧道支护体系评价
,尤其涉及一种公路隧道支护体系综合评价方法
。
技术介绍
[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术
。
[0003]隧道支护是指在隧道施工过程中采取的一系列措施,保证隧道的稳定性和安全性,主要包括锚杆支护
、
钢筋混凝土衬砌
、
喷射混凝土支护等支护方式
。
[0004]隧道施工的安全性是决定项目质量的重要因素
。
随着社会经济的不断发展,隧道建设项目越来越多
。
但在施工过程中,由于隧道结构形式复杂
、
地质条件
、
施工条件等不确定性因素,事故危险性极高
。
因此,有必要进行隧道支护评价,评估隧道支护结构的合理性和可靠性,找出可能存在的问题和风险
。
[0005]随着隧道工程技术日渐成熟,各种复杂地质条件下的隧道相继建成并投入运营
。
由于不同地质条件下设计方案和施工工艺区别巨大,支护手段需要根据工程现场实际情况设计施工,往往处于主
‑
被动耦合支护情况
。
主
‑
被动耦合支护是指在隧道施工或运营过程中,主动支护系统与被动支护系统相结合的一种支护方式
。
主动支护系统通常是指采用预应力锚杆等主动力学效应的支护结构,能够主动对围岩施加荷载等外 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种公路隧道支护体系综合评价方法,其特征在于,包括:获取工程现场支护结构的锚杆轴力
、
钢拱架受力以及混凝土喷层受力参数数据;分别进行标准锚杆
‑
围岩耦合预紧力加载试验和标准锚杆
‑
防护网
‑
围岩耦合预紧力加载试验,得到相应实验下的标准最大压应力值和压应力作用范围;结合现场预紧力条件下的锚杆
‑
围岩耦合预紧力加载试验和锚杆
‑
防护网
‑
围岩耦合预紧力加载试验,计算得到主动支护效率系数;分别进行标准钢拱架加载试验和标准固定混凝土喷层厚度下的钢拱架
‑
混凝土喷层耦合加载试验,得到相应实验下的标准最大翼缘应力安全系数;结合现场拱架截面条件下的室内钢拱架加载试验和现场混凝土喷层厚度下的钢拱架
‑
混凝土喷层耦合加载试验,计算得到被动支护效率系数;选取主动支护效率系数和被动支护效率系数最高的支护结构进行耦合,作为最优耦合结构;基于最优耦合结构屈服荷载和现场主
‑
被动支护结构屈服荷载,计算主
‑
被动支护耦合支护效率系数;基于主动支护效率系数
、
被动支护效率系数和主
‑
被动支护耦合支护效率系数,计算主
‑
被动支护体系评价系数;基于所述评价系数对工程现场支护效果进行评价
。2.
如权利要求1所述的一种公路隧道支护体系综合评价方法,其特征在于,还包括:基于工程现场支护结构的锚杆轴力
、
钢拱架受力以及混凝土喷层受力参数数据,进行单一主动支护和单一被动支护结构稳定性评价;若各参数数据应满足如下条件:
①
工程现场支护结构的锚杆轴力值不大于锚杆屈服强度;
②
工程现场支护结构的钢拱架受力值不大于钢拱架屈服强度;
③
工程现场支护结构的混凝土喷层受力值不大于混凝土喷层屈服强度;则说明现场单一主动支护和单一被动支护结构稳定,进行主
‑
被动支护耦合稳定性评价;否则,说明工程现场支护结构不稳定
。3.
如权利要求1所述的一种公路隧道支护体系综合评价方法,其特征在于,在对工程现场支护效果进行评价之后,还包括:基于评价结果对现场支护体系进行优化反馈,通过调整优化主
‑
被动支护结构设计方案,使得评价系数置于安全区间内且在满足经济要求下保有最高荷载安全空间
。4.
如权利要求1所述的一种公路隧道支护体系综合评价方法,其特征在于,计算得到主动支护效率系数,具体为:通过标准锚杆
‑
围岩耦合预紧力加载试验计算预应力效果参数
γ
a
;通过标准锚杆
‑
防护网
‑
围岩耦合预紧力加载试验计算预应力效果参数
γ
a
′
;选取
γ
a
最大时对应的预应力作为第一最优标准组,
γ
a
′
最大时对应的预应力作为第二最优标准组;计算第一最优标准组的第一最大压应力值和第一压应力作用范围,以及第二最优标准组的第二最大压应力值和第二压应力作用范围;通过现场预紧力条件下的锚杆
‑
围岩耦合预紧力加载试验确定第三最大压应力值和第三压应力作用范围;通过现场预紧力条件下的锚杆
‑
防护网
‑
围岩耦合预紧力加载试验确定第四最大压应力值和第四压应力作用范围;基于计算得到的各个最大压应力值和压应力作用范围,计算主动支护效率系数
。
5.
如权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘乐民,江贝,徐长靖,徐传杰,王鹏程,高红科,郭光明,黄玉兵,满新杰,王明法,王帅,姜维亮,刘源,
申请(专利权)人:中国矿业大学北京北京力岩科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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