[發明專利]一種臺風波浪作用下海底隧道風化槽穩定性預測方法

在審

• 申請號: 202211205160.0
• 申請日: 2022-09-29
• 公開（公告）號: CN115545298A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 羅才松;陳華艷;許力;陳軍浩;周亦濤;常方強;王碧珍;林友峰;張澤群
• 申請（專利權）人: 福建工程學院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/08
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳明鑫;蔡學俊

1.一種臺風波浪作用下海底隧道風化槽穩定性預測方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)確定海底隧道的寬度B、單次循環進尺L₀和風化槽厚度H₀；

(2)確定百年一遇臺風波浪時，風化槽處水動力參數，包括水深d、波高H、波長L、周期T₀和持續作用時間T；

(3)確定風化槽處土體水下的飽和重度γ_sat；

(4)確定百年一遇臺風波浪在風化槽海床表面產生的波浪峰值壓力p₀；

(5)確定波浪循環作用次數N；

(6)確定土體在波浪循環荷載下作用次數為N時的衰減粘聚力c'、衰減內摩擦角和超孔隙水壓力u；

(7)確定隧道開挖后尚未支護時風化槽由重力引起的滑塌力T₁；

(8)確定隧道開挖后尚未支護時風化槽由波浪壓力引起的滑塌力T₂；

(9)確定隧道開挖后尚未支護時風化槽總滑塌力T；

(10)確定隧道開挖尚未支護時風化槽的抵抗滑塌力R；

(11)判定臺風波浪作用下海底隧道風化槽的穩定性。

2.根據權利要求1所述的一種臺風波浪作用下海底隧道風化槽穩定性預測方法，其特征在于，步驟(3)中，確定風化槽處土體水下的飽和重度γ_sat的方式為：利用鉆機在風化槽內取原狀土樣，運回實驗室，利用環刀法測試出土體的密度，然后乘以重力加速度得到其飽和重度γ_sat。

3.根據權利要求1所述的一種臺風波浪作用下海底隧道風化槽穩定性預測方法，其特征在于，步驟(4)中，百年一遇臺風波浪在風化槽海床表面產生的波浪峰值壓力p₀的計算公式為：

其中，ρ_w為海水密度；g為重力加速度。

4.根據權利要求1所述的一種臺風波浪作用下海底隧道風化槽穩定性預測方法，其特征在于，步驟(5)中，波浪循環作用次數N的計算公式為：

N＝T/T₀。