[发明专利]考虑施工水平的隧道围岩形变荷载计算方法

说明书

本申请提供了一种考虑施工水平的隧道围岩形变荷载计算方法，属于隧道工程领域。该考虑施工水平的隧道围岩形变荷载计算方法基于收集的大型机械化施工的实测形变荷载数据，通过多元非线性回归方法，得到竖向和横向形变荷载计算公式，再根据大型机械化施工的实测形变荷载数据与常规机械化施工实测形变荷载数据的对比分析获得不同施工水平下各围岩等级的形变荷载影响系数。再根据形变荷载影响系数对竖向形变荷载公式修正，从而得到各个施工水平的隧道围岩形变荷载计算方法。该隧道围岩形变荷载计算方法可为未来隧道及地下工程支护设计提供参考，同时可有效的减小不必要的安全储备，降低工程造价、减少资源浪费。

技术领域

本申请涉及隧道工程领域，具体而言，涉及一种考虑施工水平的隧道围岩形变荷载计算方法。

背景技术

近年来随着我国高速铁路的兴起，高速铁路隧道工程也得到了快速发展，进而为中国高速铁路的发展提供了技术支撑。同时高速铁路隧道工程修建技术的提高，对高速铁路隧道工程设计方法也有了进一步的要求，其中洞身支护参数的设计具有重要的意义。

洞身支护参数的设计与洞身围岩荷载的确定有着密不可分的关系，只有准确的确定洞身围岩荷载才能正确的设计支护结构参数，既保证了支护结构的安全性，又不会由于安全储备较大，导致的经济性差，资源浪费等现象。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种考虑施工水平的隧道围岩形变荷载计算方法，旨在考虑施工的实际水平因素，提高隧道围岩形变荷载计算方法的合理性，改善因安全储备较大而造成的资源浪费问题。

本申请提供了一种考虑施工隧道围岩形变荷载计算方法，包括如下步骤：

收集大型机械化施工的实测形变荷载数据，通过多元非线性回归方法，得到形变荷载计算公式，其中，

竖向形变荷载计算公式为

式1中：q—竖向形变荷载；s—围岩级别；B—隧道跨度(m)；H—隧道埋深(m)；α—修正系数，α＝1.2；

水平向形变荷载计算公式为

e＝λq 式2

式2中：e—水平向形变荷载；λ—侧压力系数；

将所述大型机械化施工的实测形变荷载数据与常规机械化施工实测形变荷载数据的对比分析，获得不同施工水平下各围岩等级的形变荷载影响系数；

将所述形变荷载影响系数引入所述竖向形变荷载计算公式，得到修正后的竖向形变荷载计算公式，所述修正后的竖向形变荷载计算公式为

式3中，K_c—形变荷载影响系数。

本申请提供一种考虑施工水平的隧道围岩形变荷载计算方法，其基于收集的收集大型机械化施工的实测形变荷载数据，通过多元非线性回归方法，得到竖向和横向形变荷载计算公式，再根据大型机械化施工的实测形变荷载数据与常规机械化施工实测形变荷载数据的对比分析获得不同施工水平下各围岩等级的形变荷载影响系数。再根据形变荷载影响系数对竖向形变荷载公式修正，从而得到各个施工水平的隧道围岩形变荷载计算方法。该隧道围岩形变荷载计算方法可为未来隧道及地下工程支护设计提供参考，同时可有效的减小不必要的安全储备，降低工程造价、减少资源浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本申请实施例提供的全断面施工I型机械化配套月进度增量百分比区间所含工区数量百分比；