[發明專利]上軟下硬地層大斷面隧道支護結構中臨時中墻定位方法

有效

• 申請號: 201410784757.4
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104500093A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 安永林;施成華;賀建清;吳波;王志斌;陳偉
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;G06F17/50
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙)43108
• 代理人: 宋向紅

技術領域

本發明涉及隧道支護結構領域，具體涉及一種上軟下硬復合地層的大斷面隧道支護結構中臨時中墻定位方法。

背景技術

21世紀是地下空間的世紀，隨著西部大開發的進一步推進、各大省會城市及地級市地鐵和城際鐵路的修建，會涌現越來越多的隧道，特別是大跨大斷面隧道。隧道的圍巖分級通常按照縱斷面不同里程范圍而劃分為不同級別，然而在洞口段或者淺埋段，由于風化程度從地表到內部逐漸減弱，圍巖通常呈現為上軟下硬，即圍巖在隧道橫斷面上存在不均勻性，有時上斷面是軟弱圍巖，而中、下臺階是較硬圍巖；或者上、中臺階是軟弱圍巖，而下臺階是較硬圍巖。對于這種上軟下硬地層，如果采用臺階法，則難免發生大變形，發生不安全事故；如果采用雙側壁導坑法或者CD法/CRD法，則對于位于較硬地層的中、下部也采取臨時支護，造成臨時支護過多，且相互干擾大，施工慢，造價高。

發明內容

針對現有技術存在的上述技術問題，本發明的目的是提供一種能確定是否施做臨時中墻、方法簡單、節約成本的上軟下硬地層大斷面隧道支護結構中臨時中墻定位方法。

本發明的一種上軟下硬地層大斷面隧道支護結構中臨時中墻定位方法，包括如下步驟：

(1)應用結構力學中力法及初期支護受力特性，對上軟下硬地層結構受力狀態進行分析；

①無中墻時隧道初期支護的受力狀態分析；

考慮完全對稱襯砌結構，設拱頂未知力為X₁、X₂，則位移平衡方程為：

X1δ11+X2δ12+Δ1P+β0=0X1δ21+X2δ22+Δ2P+u0+fβ0=0]]>

上式中，δ_ik為柔度系數(i,k＝1、2)；Δ_ip為在外荷載作用下，沿X_i方向產生的位移；u₀、β₀分別為拱腳截面的總水平位移和總彈性轉角；

拱圈的柔度系數δ_ik和外荷載作用下所產生的位移Δ_ip，可以用結構力學的方法求得：