[發明專利]一種特大跨洞室支護結構可控性設計方法

有效

• 申請號: 202010447233.1
• 申請日: 2020-05-25
• 公開（公告）號: CN111506956B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 宋超業;賀維國;呂書清;高波;李約漢;費曼利;王星;陳翰;李兆龍;楊鑫
• 申請（專利權）人: 中鐵第六勘察設計院集團有限公司;中鐵（天津）隧道工程勘察設計有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種特大跨洞室支護結構可控性設計方法，其特征在于，包括：

步驟一，獲取特大跨洞室整體穩定的安全系數λ₁和塊體穩定的安全系數λ₂；

步驟二，計算特大跨洞室在無支護狀態下的受力形態并圈定出洞室易發生失穩破壞的區域A，易發生失穩破壞的區域是1個或多個；

步驟三，獲取洞室上方不穩定塊體K的形態及其結構面的c₁值和的正切值其中，c₁為結構面的粘聚力，單位為MPa；為結構面的摩擦角，單位為角度；不穩定塊體是1個或者多個，若是多個需分別進行計算；

步驟四，施加特大跨洞室的支護結構，分級不斷降低區域A巖體的c值和的正切值進行計算，其中，c為巖體的粘聚力，單位為MPa；為巖體的摩擦角，單位為角度；直至發生整體失穩破壞，記錄下此級別下的計算使用的c'和值，整體失穩破壞的標準可通過洞室位移發生突變或巖體的應變達到極限應變來判定；

步驟五，施加特大跨洞室的支護結構，分級不斷降低塊體的c₁值和的正切值進行計算，直至塊體發生滑移破壞，記錄下此級別下的計算使用的c₁'和值；

步驟六，分別計算得出和

步驟七，若λ₁'λ₁且λ₂'λ₂，則支護結構安全性滿足要求，反之則不滿足，若支護結構安全性不滿足要求，則需加大支護強度，依據新的支護結構重復步驟四～步驟六，直至滿足λ₁'λ₁且λ₂'λ₂。

2.根據權利要求1所述的可控性設計方法，其特征在于，在步驟一中，根據洞室強度的破壞類型選取相關的安全系數作為整體穩定的安全系數，塊體的安全系數通過塊體理論獲得。

3.根據權利要求1所述的可控性設計方法，其特征在于，在步驟三中，不穩定塊體的形態和結構面參數通過地勘資料獲取得到。

4.根據權利要求1所述的可控性設計方法，其特征在于，在步驟五中，塊體結構面參數折減與整體巖體的參數折減計算為相互獨立進行，在進行塊體結構面參數折減時，保持巖體的力學參數為原始狀態。

5.根據權利要求1所述的可控性設計方法，其特征在于，在步驟七中，針對安全系數不滿足要求的區域進行針對性的局部支護加強。