[发明专利]隧道初期支护施作的最佳时机判别方法

权利要求书

1.隧道初期支护施作的最佳时机判别方法，其特征在于：

通过数值模拟分析隧道开挖后，在无支护条件下，围岩应力释放过程中围岩位移、应力及拉应变的变化规律，以围岩的拉应变达到岩体极限拉应变，即将开始产生破坏，并即将形成松动圈为判别标准，作为施作初期支护的时机。

2.根据权利要求1所述的隧道初期支护施作的最佳时机判别方法，其特征在于：

围岩应力释放过程是指应力释放系数由0→0.1→0.2→0.4→0.6→0.8→1.0的过程。

3.根据权利要求2所述的隧道初期支护施作的最佳时机判别方法，其特征在于：

具体包括以下步骤：

第一步：基于隧址附近的工程地质和水文地质资料，对隧道内分区段判定围岩等级类别，然后得出隧址区围岩的物理力学特征数据；

第二步：建立隧道开挖后，初期支护尚未施作时，围岩应力释放系数分别为0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0的三维有限元数值计算模型；

第三步：分析不同应力释放系数下拱顶、拱肩、边墙、拱脚关键节点围岩位移、应力、拉应变的变化规律以及松动圈的产生和发展规律，并绘制应力释放系数与围岩位移、应力、拉应变的关系曲线；

第四步：以围岩拉应变达到极限拉应变，即将开始产生松动圈为判别标准，所对应的应力释放系数即为初期支护施作时机。

4.根据权利要求3所述的隧道初期支护施作的最佳时机判别方法，其特征在于：

所述的数值计算模型中划定多个混合四面体单元，并对边界施加相应的约束。