一种考虑不同超前支护作用机理的围岩变形特性分析方法技术

本发明专利技术公开一种考虑不同超前支护作用机理的围岩变形特性分析方法，包括：1)考虑开挖面空间效应，并通过位移释放系数表征开挖面空间效应，计算虚拟支护力作用下围岩纵向变形曲线；2)利用非线性回归分析方法对已有变形实测数据进行拟合分析，得到超前支护对围岩变形折减系数α；3)通过折减系数α对原位移释放系数进行修正，得到考虑超前支护影响的虚拟支护力作用下纵向变形曲线；4)基于支护‑围岩弹塑性解，建立考虑不同支护结构的超前支护、初期支护‑围岩耦合作用的力学模型；5)将隧道力学参数代入模型进行力学特性分析。本发明专利技术为支护体系的科学定量化设计、协同设计提供理论支撑，对复杂地层隧道设计施工具有重要的的理论及实践意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑领域，尤其涉及一种考虑不同超前支护作用机理的围岩变形特性分析方法。

技术介绍

1、近年来，无论在国内还是国外，交通基础设施的建设依然是如火如荼。而面对穿山越岭的公路、铁路交通网，隧道施工建设成为必然。在隧道施工前准确进行隧道支护结构设计是保证隧道长期安全有效的关键。

2、现有关于支护-围岩相互作用研究中，主要是进行喷锚支护各要素与围岩的相互作用及变形控制等研究，并未真正考虑超前支护形式对围岩变形控制贡献率、围岩时变等的影响。而针对不良地质、环境条件的隧道工程，综合采用新奥法与岩土变形控制分析工法的设计施工是常见的。超前支护对掌子面、掌子面前方及后方围岩变形控制作用怎样，且这种作用随超前支护形式、支护时机、各支护组合状态等表现性状如何，目前并未从机理上得到较好诠释。

3、同时，现有隧道规范对于超前支护的设计，也仅作为控制掌子面前方围岩变形，为隧道开挖及其他支护结构施作赢得时间，并未真正考虑超前支护与初期支护、围岩的协同作用，无法弄清各支护要素围岩变形控制的贡献率，从而导致支护协调性及匹配性不好，出现支护设计过于保守造本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑不同超前支护作用机理的围岩变形特性分析方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种考虑不同超前支护作用机理的围岩变形特性分析方法，其特征在于，步骤1)中位移释放系数如下式(1)所示：

3.如权利要求1所述的一种考虑不同超前支护作用机理的围岩变形特性分析方法，其特征在于，步骤3)中考虑超前支护影响的虚拟支护力作用下纵向变形量，如下式(4)所示：

4.如权利要求1所述的一种考虑不同超前支护作用机理的围岩变形特性分析方法，其特征在于，步骤4)中隧道周边的径向支护力

5.如权利要求4所述的一种考虑不同超前支护作用机理的围岩变形特...

【技术特征摘要】

1.一种考虑不同超前支护作用机理的围岩变形特性分析方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种考虑不同超前支护作用机理的围岩变形特性分析方法，其特征在于，步骤1)中位移释放系数如下式(1)所示：

3.如权利要求1所述的一种考虑不同超前支护作用机理的围岩变形特性分析方法，其特征在于，步骤3)中考虑超前支护影响的虚拟支护力作用下纵向变形量，如下式(4)所示：

4.如权利要求1所述的一种考虑不同超前支护作用机理的围岩变形特性分析方法，其特征在于，步骤4)中隧道周边的径向支护力

【专利技术属性】
技术研发人员：姚志雄，周岐窗，陈希茂，刘梦飞，何嘉玮，范兰欣，秦浩渝，陈军浩，詹金武，徐云山，
申请(专利权)人：福建理工大学，
类型：发明
国别省市：