[發明專利]一種隧道開挖過程沉降預測方法、裝置、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202211323478.9
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN115906416A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 羅嘯宇;董重里;聶銘;梁永純;謝文平;黃正;劉小璐;呂旺燕
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/13;G06F17/16;G06F119/14;G06F111/10
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 江嘉玲

本發明提供一種隧道開挖過程沉降預測方法、裝置、設備及存儲介質，所述方法包括：基于獲取得到的仿真參數對待測隧道區域建立電纜隧道開挖數值仿真模型；其中，所述電纜隧道開挖數值仿真模型包括二維橫截面平面對稱模型和固體力學物理場；利用預設的求解模型對所述電纜隧道開挖數值仿真模型進行求解計算，并基于求解計算得到的仿真結果確定所述待測隧道區域的土壤沉降預測信息。本發明通過建立電纜隧道開挖數值仿真模型，能夠對待測隧道區域的土壤沉降情況進行準確預測。

技術領域

本發明涉及隧道沉降監測技術領域，尤其是涉及一種隧道開挖過程沉降預測方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

受城市地下空間規劃及一般城區變電站所敷設電纜回路數的影響，電力電纜隧道通常處于淺層地表。由于隧道開挖是一個卸荷的過程，因此無論采用何種隧道施工方法，勢必打破原有的地應力平衡狀態，使得隧道開挖工程影響范圍內的地層產生一定的變形。相關規程規范要求施工沉降指標需控制在-30mm～+10mm范圍內。

目前，針對隧道開挖過程的監測沉降方法，主要還是采用全站儀人工監測，然而，全站儀的監測需要人工逐點監測，耗時耗力，且不能實時監測，同時，監測精度與工作人員的操作有關，導致其測量誤差較大，測量精度不高。

發明內容

本發明旨在提供一種隧道開挖過程沉降預測方法、裝置、設備及存儲介質，以解決上述技術問題，從而能夠提高隧道開挖過程的沉降監測精度。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種隧道開挖過程沉降預測方法，包括：

基于獲取得到的仿真參數對待測隧道區域建立電纜隧道開挖數值仿真模型；其中，所述電纜隧道開挖數值仿真模型包括二維橫截面平面對稱模型和固體力學物理場；

利用預設的求解模型對所述電纜隧道開挖數值仿真模型進行求解計算，并基于求解計算得到的仿真結果確定所述待測隧道區域的土壤沉降預測信息。

進一步地，所述的隧道開挖過程沉降預測方法，還包括：

根據所述待測隧道區域對應的當前隧道開挖距離確定數值修正位置；

獲取所述待測隧道區域中在所述數值修正位置處的實測應力數據；

基于所述實測應力數據對所述求解模型的應力仿真數據進行修正；

利用修正后的求解模型重新對所述電纜隧道開挖數值仿真模型進行求解計算，以重新確定所述待測隧道區域的土壤沉降預測信息。

進一步地，所述基于獲取得到的仿真參數對待測隧道區域建立電纜隧道開挖數值仿真模型，具體包括：

基于所述仿真參數，在建立所述固體力學物理場時，將所述二維橫截面平面對稱模型的土壤區域的屬性配置為線彈性材料，并對所述土壤區域的楊氏模量、泊松比、土壤密度、粘結力、內摩擦角進行設置；

對所述二維橫截面平面對稱模型的土壤區域的變形條件配置為土壤塑性變形，并將所述變形條件的屈服準則配置為普魯克-普拉格屈服準則；

對所述二維橫截面平面對稱模型的開挖隧道區域的活化比例因子進行設置；

對所述二維橫截面平面對稱模型的土壤區域添加重力參數。

進一步地，所述二維橫截面平面對稱模型的上邊線與所述待測隧道區域的地表相對應，所述二維橫截面平面對稱模型的下邊線與所述待測隧道區域的基巖層標準線相對應；所述二維橫截面平面對稱模型的第一側邊與待測隧道橫截面的垂直方向對稱軸重合，所述二維橫截面平面對稱模型的第二側邊與第一側邊之間的距離大于上邊線與下邊線之間的距離的兩倍。

進一步地，所述基于獲取得到的仿真參數對待測隧道區域建立電纜隧道開挖數值仿真模型，具體包括：