基于围岩时效稳定状态的隧道施工与支护一体化分析方法技术

技术编号:41420178 阅读:44 留言:0更新日期:2024-05-28 20:21
本发明专利技术公开一种基于围岩时效稳定状态的隧道施工与支护一体化分析方法,具体包括:根据传统设计方法获得隧道的初步设计方案,基于损伤演化理论等考虑岩体的时效变形及力学行为,利用数值模拟方法计算当前施工工法下围岩的稳定时间;统计实际工程各施工工序所需时间总和,将其与围岩稳定时间进行对比。当围岩稳定时间不足以支持支护结构的施作时,调整施工工法及支护措施使其满足要求;通过分析力学理论对隧道支护体系的平衡状态进行判识,确保其在长期运营过程中处于稳定平衡状态。本发明专利技术在岩体的时效稳定状态分析的基础上,充分考虑了围岩的应力释放,积极采取措施延长岩体的稳定时间,保障隧道施工安全,减少建设成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及隧道施工,具体涉及一种基于围岩时效稳定状态的隧道施工与支护一体化分析方法


技术介绍

1、大量现场监测结果表明,隧道开挖后,其周边岩体除发生瞬时弹塑性变形外,还将出现随时间逐渐增长的时效变形,这一现象与围岩的蠕变特征有关。此时,岩体内部的塑性区范围不断增大,节理裂隙等损伤逐步扩展发育,如果不对岩体的时效变形加以控制,隧道最终可能发生时效失稳破坏。

2、不同岩性岩体的时效变形强度具有显著差异,其中软弱岩体具有较强的蠕变特性。穿越高地应力软岩地层的隧道在施工期间,常遭遇软岩大变形现象。这将导致隧道钢拱架扭曲、喷射混凝土开裂掉块、乃至局部或整体垮塌等病害,严重威胁工作人员的生命财产安全,影响正常的施工进度。此外,围岩的时效稳定状态与施工工法和支护结构密切相关,即使在岩性较好的地层中施工时,若开挖进尺过大,支护结构未能及时施作,仍可能引发围岩垮塌等安全事故。因此,在隧道工法选取和支护结构设计过程中应充分考虑岩体的时效特征。

3、然而,根据《铁路隧道设计规范》等相关技术标准,隧道结构设计方法主要基于隧道支护结构静力承载条件下的极本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于围岩时效稳定状态的隧道施工与支护一体化分析方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于围岩时效稳定状态的隧道施工与支护一体化分析方法,其特征在于:在步骤S1中,所述隧址区基础信息包括但不限于围岩的物理力学参数,地应力场大小及方向,地层岩性产状如岩层走向、倾向及倾角,岩层厚度,地下水赋存情况。

3.根据权利要求1所述的基于围岩时效稳定状态的隧道施工与支护一体化分析方法,其特征在于:所述现有的隧道设计方法包括利用极限状态法、概率极限状态法和工程类比法。

4.根据权利要求1所述的基于围岩时效稳定状态的隧道施工与支护一体化分析方法,其...

【技术特征摘要】

1.基于围岩时效稳定状态的隧道施工与支护一体化分析方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于围岩时效稳定状态的隧道施工与支护一体化分析方法,其特征在于:在步骤s1中,所述隧址区基础信息包括但不限于围岩的物理力学参数,地应力场大小及方向,地层岩性产状如岩层走向、倾向及倾角,岩层厚度,地下水赋存情况。

3.根据权利要求1所述的基于围岩时效稳定状态的隧道施工与支护一体化分析方法,其特征在于:所述现有的隧道设计方法包括利用极限状态法、概率极限状态法和工程类比法。

4.根据权利要求1所述的基于围岩时效稳定状态的隧道施工与支护一体化分析方法,其特征在于:步骤s3中,主要工序包括安装钢拱架,安装斜向锚杆、超前小导管、管棚等超前预支护,安装系统锚杆,喷射混凝土。

5.根据权利要求1所述的基于围岩时效稳定状态的隧道施工与支护一体化分析方法,其特征在于:步骤s4中,调整隧道施工工法包括将全断面开挖工法调整为台阶法开挖工法、减少隧道临空面面积、缩小隧道进尺。

6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪波马杲宇何川徐国文陈子全
申请(专利权)人:西南交通大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1