[發明專利]軟基上雙層襯砌輸水隧洞運行結構安全預警閾值設定方法

有效

• 申請號: 202010063449.8
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111254892B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 劉毅;商峰;聶鼎;黃濤;張國新;石泉;曹洪波;全永威;李海濤;陳立剛;張建博;付平
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G06F17/00
• 分類號: G06F17/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 謝斌

1.一種軟基上雙層襯砌輸水隧洞運行結構安全預警閾值設定方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一：在隧洞內外襯之間布設層間滲壓計，并對層間滲壓計監測結果進行統計回歸分析，統計回歸分析公式如下：

其中，p(t)表示觀測當日層間滲壓計讀數均值；H_u表示觀測當日隧洞進口水位的均值；H_d表示觀測當日隧洞出口水位的均值；H_p表示層間滲壓計埋設高程；α＝2πΔt/365，Δt表示時間，單位為日；θ表示時效自變量，且θ＝Δt/30；a₀、a_1i、a_2i、b_1i、b_2i、c₁、c₂均表示待定系數；i＝1～3；

步驟二：計算隧洞水位的變化速率和層間滲壓測值的時效分量變化速率，具體公式如下：

①隧洞進口水位的變化速率計算公式：

②隧洞出口水位的變化速率計算公式：

③層間滲壓測值的時效分量變化速率計算公式：Δ_θ＝c₁+c₂/(1+θ)；

步驟三：在外襯外部土層中布設層外滲壓計實時監測外襯外部地下水位高程H_w；

步驟四：根據步驟一中的統計回歸分析結果、步驟二中的計算結果和步驟三中的外襯外部地下水位高程H_w，確定軟基上雙層襯砌輸水隧洞運行結構的三級安全預警閾值為：

①一級預警：1.0mp(t)(H₀-H_p)，同時Δ_θmax(Δ_u,Δ_d)，即表明層間可能內水外滲，但內襯仍未擊穿，H₀表示層間滲壓計埋設位置距內襯內壁頂高程；

②二級預警：Δ_θmax(Δ_u,Δ_d)，或者(H₀-H_p)p(t)0.9H_w，表明內襯混凝土已被水力劈裂貫穿，此時應當適時停水安排加固處理；

③三級預警：p(t)0.9H_w，襯砌存在被破壞的風險，應立刻降壓、停水進行應急加固處理。