一种高地应力软岩隧道让压衬砌的设计方法技术

技术编号:41333016 阅读:30 留言:0更新日期:2024-05-20 09:53
本发明专利技术属于地下工程隧道开挖及支护领域,公开了一种高地应力软岩隧道让压衬砌的设计方法,包括:获取目标挤压大变形隧道衬砌参数,得到喷射混凝土衬砌和围岩的力学参数;根据喷射混凝土衬砌和围岩的力学参数,判断围岩是否产生塑性区,确定隧道的最大位移是否与喷射混凝土极限弹性位移相匹配;通过隧道的最大位移、开挖后的初始位移与喷射混凝土衬砌的极限弹性位移,确定让压元件的设计长度、数量和安装位置及屈服应力。本发明专利技术综合考虑隧道设计、地质条件以及计算得到的让压位移以及屈服应力结果,提出了高地应力软岩大变形隧道让压衬砌的具体设计方案,为大变形隧道让压衬砌提供了精确的数据支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地下工程隧道开挖及支护领域,涉及一种高地应力软岩隧道让压衬砌的设计方法


技术介绍

1、在高地应力条件下进行隧道施工过程中,如遇软弱地层,因岩石强度较低,则容易产生围岩挤压大变形,继而引发支护结构失效、隧道失稳等工程灾害。

2、当前,针对挤压型软弱围岩隧道大变形问题,主要采用的是基于“强顶硬支”支护理念的传统刚性支护方法,该方法主要通过增加支护刚度的措施来限制围岩变形,通过极高的支护阻力抵抗围岩变形的发展,为了增加支护结构刚度,隧道工程师们往往采用包括选用更大型号的工字钢、减小每榀钢拱架之间的间距以及增加拱架间的纵向支撑等措施。在挤压地层中修建隧道,严格限制围岩的变形会导致支护结构承担过量的围岩形变压力,这无疑提升了支护失效的风险。

3、在挤压型软岩大变形隧道中,通过提高支护结构的刚度来阻止围岩收敛变形的思路一般是行不通的,支护结构应当具有一定的可收缩变形能力,从而一定程度上释放掉部分的围岩变形能量,降低围岩压力,即所谓的“让压衬砌”。然而,当前对让压衬砌的研究还有所欠缺,大多数情况下使用让压衬砌的隧道是凭经验进行设计本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高地应力软岩隧道让压衬砌的设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种高地应力软岩隧道让压衬砌的设计方法,其特征在于,所述喷射混凝土衬砌的力学参数包括极限承载力和极限弹性位移,所述极限承载力的计算公式为:

3.根据权利要求2所述的一种高地应力软岩隧道让压衬砌的设计方法,其特征在于,所述混凝土衬砌的刚度通过下式计算:

4.根据权利要求1所述的一种高地应力软岩隧道让压衬砌的设计方法,其特征在于,所述围岩的力学参数的确定方法为:

5.根据权利要求1所述的一种高地应力软岩隧道让压衬砌的设计方法,其特征在于,所述判断围岩是否产生...

【技术特征摘要】

1.一种高地应力软岩隧道让压衬砌的设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种高地应力软岩隧道让压衬砌的设计方法,其特征在于,所述喷射混凝土衬砌的力学参数包括极限承载力和极限弹性位移,所述极限承载力的计算公式为:

3.根据权利要求2所述的一种高地应力软岩隧道让压衬砌的设计方法,其特征在于,所述混凝土衬砌的刚度通过下式计算:

4.根据权利要求1所述的一种高地应力软岩隧道让压衬砌的设计方法,其特征在于,所述围岩的力学参数的确定方法为:

5.根据权利要求1所述的一种高地应力软岩隧道让压衬砌的设计方法,其特征在于,所述判断围岩是否产生塑性区的方法为:

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【专利技术属性】
技术研发人员:吴奎邵珠山赵南南
申请(专利权)人:西安建筑科技大学
类型:发明
国别省市:

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