[发明专利]一种基于围岩结构性的隧道锚固体系设计方法及系统

权利要求书

1.一种基于围岩结构性的隧道锚固体系设计方法，其特征在于，所述方法包括：

获取隧道围岩最大变形量和隧道围岩极限变形量；

判断所述隧道围岩最大变形量是否小于所述隧道围岩极限变形量；

若所述隧道围岩最大变形量小于所述隧道围岩极限变形量，则对隧道正常施工；

若所述隧道围岩最大变形量大于或等于所述隧道围岩极限变形量，则获取围岩松动范围和锚杆支护范围；

判断所述围岩松动范围是否小于所述锚杆支护范围；

若所述围岩松动范围小于所述锚杆支护范围，则仅采用锚杆支护；

若所述围岩松动范围大于或等于所述锚杆支护范围，则采用锚杆和锚索协同支护。

2.根据权利要求1所述的基于围岩结构性的隧道锚固体系设计方法，其特征在于，所述采用锚杆支护，具体包括：

获取锚杆支护参数范围；

采用参数敏感性分析法优化所述参数范围，得到锚杆支护参数最优解集；

根据所述锚杆支护参数最优解集确定锚杆作用下隧道围岩变形量；

判断所述隧道围岩变形量是否小于所述隧道围岩极限变形量；

若是，则所述锚杆支护参数最优解集作为锚杆支护参数；

若否，则调整锚杆支护参数范围，并返回至采用参数敏感性分析法优化所述参数范围，得到锚杆支护参数最优解集。

3.根据权利要求1所述的基于围岩结构性的隧道锚固体系设计方法，其特征在于，所述采用锚杆和锚索协同支护，具体包括：

通过工程类比、现场实测和模型试验的方法初步拟定组合方案；

获取所述组合方案中的围岩变形量和协同度；

根据各所述组合方案中的围岩变形量和协同度确定最优的组合支护方案。

4.根据权利要求1所述的基于围岩结构性的隧道锚固体系设计方法，其特征在于，所述获取隧道围岩最大变形量，具体包括：

通过数值模拟方法确定隧道围岩最大变形量。

5.根据权利要求1所述的基于围岩结构性的隧道锚固体系设计方法，其特征在于，所述获取隧道围岩极限变形量，具体包括:

获取隧道预留变形量；

根据所述隧道预留变形量确定隧道围岩极限变形量。

6.一种基于围岩结构性的隧道锚固体系支护系统，其特征在于，所述系统包括：

第一获取模块，用于获取隧道围岩最大变形量；

第二获取模块，用于获取隧道围岩极限变形量；

第一判断模块，用于判断所述隧道围岩最大变形量是否小于所述隧道围岩极限变形量；

正常施工模块，用于若所述隧道围岩最大变形量小于所述隧道围岩极限变形量，则对隧道正常施工；

第三获取模块，若所述隧道围岩最大变形量大于或等于所述隧道围岩极限变形量，则用于获取围岩松动范围和锚杆支护范围；

第二判断模块，用于判断所述围岩松动范围是否小于所述锚杆支护范围；

锚杆支护确定模块，用于若所述围岩松动范围小于所述锚杆支护范围，则仅采用锚杆支护；

锚杆和锚索协同支护确定模块，用于若所述围岩松动范围大于或等于所述锚杆支护范围，则采用锚杆和锚索协同支护。

7.根据权利要求6所述的基于围岩结构性的隧道锚固体系支护系统，其特征在于，所述锚杆支护确定模块，具体包括：

获取单元，用于获取锚杆支护参数范围；

优化单元，用于采用参数敏感性分析法优化所述参数范围，得到锚杆支护参数最优解集；

变形量确定单元，用于根据所述锚杆支护参数最优解集确定锚杆作用下隧道围岩变形量；

判断单元，用于判断所述隧道围岩变形量是否小于所述隧道围岩极限变形量；

参数确定单元，用于若判断所述隧道围岩变形量小于所述隧道极限变形量，则所述锚杆支护参数最优解集作为锚杆支护参数；

调整单元，用于若判断所述隧道围岩变形量大于或等于所述隧道极限变形量，则调整锚杆支护参数范围，并返回至采用参数敏感性分析法优化所述参数范围，得到锚杆支护参数最优解集。