[发明专利]一种适用于多地层浅埋隧道的围岩压力计算方法

说明书

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种适用于多地层浅埋隧道的围岩压力计算方法，包括：步骤一、建立多地层结构力学模型的步骤；步骤二、将多地层结构力学模型转换为多个单地层结构力学模型的步骤。本发明针对申请号为CN201610958955.7的中国专利申请文件《一种用于浅埋隧道的围岩压力计算方法》公开的计算方法所存在的，仅适用于单一地层结构的局限性问题，提供一种能够适用于多地层浅埋隧道的围岩压力计算方法，该围岩压力计算方法的应用领域广泛，能够满足实际施工环境的复杂性要求。利用该方法计算所得的围岩压力值与实际围岩压力值差距更小，能够较吻合地代表隧道的实际围岩压力，实用性和精确性更好，为工程技术人员提供的可参考性价值更高。

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，具体地，涉及一种适用于在浅埋隧道的围岩为由多种不同地层组合而成的复合地层时，对围岩压力的计算方法。

背景技术

隧道开挖后，伴随着围岩应力的释放，洞周围岩向洞内发生变形。支护结构施作后，围岩变形得到抑制，同时产生了作用于支护结构的荷载，即围岩压力。如隧道工程支护方案在某些条件下过于保守，则会造成浪费；而在某些条件下因围岩压力考虑不充分，支护结构设计参数偏弱，则会造成安全事故的发生。围岩压力直接影响到隧道的结构设计与施工方法的选择，因此，在隧道工程实践中，准确预测隧道开挖引起的围岩压力对于隧道施工的顺利推进有着重要意义。城市地下工程多为浅埋工程，围岩条件较差，在这种情况下，开挖所造成的影响将更为直接的作用到地表及周边建筑。如何计算出一个可供参考的围岩压力值，进而控制好施工过程中对周围构筑物的影响，保证施工安全、快速的完成，成为一个亟待解决的问题。

申请号为CN201610958955.7的中国专利申请文件《一种用于浅埋隧道的围岩压力计算方法》公开了：

“一种用于浅埋隧道的围岩压力计算方法，包括以下步骤：

(1)选取围岩的收敛变形监测点：对采用双侧壁导坑法施工的隧道进行研究分析，选取按开挖顺序最先开挖的导洞上的点为收敛变形监测点；

(2)在监测点构造结构力学模型；

(3)推导收敛变形与围岩压力之间的计算关系式；

(4)将工程实际数据与收敛监测数据带入步骤(3)的关系式中，分别计算监测点左、右两侧的位移量，及监测点的收敛变形；

(5)计算得出围岩计算摩擦角与围岩压力。”

该方法通过分析双侧壁导坑法隧道施工中侧壁围岩的收敛变形与围岩压力之间的关系，建立结构力学模型，由现场监测数据反算求得围岩压力。其中，建立结构力学模型的步骤仅针对单一地层，而浅埋隧道的实际施工环境往往都是相对较复杂的，由多种不同地层组合而成的复合地层。因此，该围岩压力计算方法的应用领域比较局限，不能很好地满足实际施工环境的复杂性要求。利用该方法计算所得的围岩压力值与实际围岩压力值还存在一定差距，不能较吻合地代表隧道的实际围岩压力，为工程技术人员提供的可参考性价值不高。

发明内容

本发明的目的在于：针对申请号为CN201610958955.7的中国专利申请文件《一种用于浅埋隧道的围岩压力计算方法》公开的计算方法所存在的，仅适用于单一地层结构的局限性问题，提供一种能够适用于多地层浅埋隧道的围岩压力计算方法，该计算方法的应用范围更广，实用性和精确性更好，可参考性价值更高。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种适用于多地层浅埋隧道的围岩压力计算方法，包括：

步骤一、建立多地层结构力学模型的步骤；

步骤二、将多地层结构力学模型转换为单地层结构力学模型的步骤。