[发明专利]基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法及装置

权利要求书

1.一种基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用《铁路隧道设计规范》规定的办法进行基本围岩分级，获得初始围岩级别；

步骤2，根据隧道埋深、风化层厚度对初始围岩级别进行分级修正，得到修正后的围岩级别；

其中，步骤1中，对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用规范规定的办法进行基本围岩分级，获得初始围岩级别具体为：

对于隧道洞身位于W1/W2地层进行基本围岩分级，获得初始围岩级别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ；

对于隧道洞身位于W3地层进行基本围岩分级，获得初始围岩级别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ；

对于隧道洞身位于W4地层进行基本围岩分级，获得初始围岩级别为Ⅳ、Ⅴ；

其中，W1-W4表示围岩的风化程度，W1表示未风化，W2表示微风化，W3表示强风化，W4表示全风化；

其中，步骤2包括：

对隧道洞身位于W1/W2地层的初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正；

对隧道洞身位于W3地层的初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正；

对隧道洞身位于W4地层的初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正；

其中，对隧道洞身位于W1/W2地层的初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体包括：

当隧道同级风化层上覆高度大于1B时，不进行修正，仍然按照初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级；

当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层厚度大于1B且隧道埋深大于3B时，不进行修正，仍然按照初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级；

当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层厚度小于1B且隧道埋深大于3B时，将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ；

当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层厚度大于1B且隧道埋深小于3B时，将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ；

当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层厚度小于1B且隧道埋深小于3B时，将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ；

其中，对隧道洞身位于W3地层的初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为：

当隧道同级风化层上覆高度大于1B且隧道埋深大于3B时，不进行修正，仍然按照初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级；

当隧道同级风化层上覆高度小于1B且隧道埋深大于3B时，将初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ；

当隧道埋深小于3B时，将初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ；

其中，隧道同级风化层上覆高度为隧道拱顶距离其所在该级风化层的顶界面的距离，B表示隧道开挖宽度或跨度，单位为m；

其中，对隧道洞身位于W4地层的初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为：

当隧道埋深大于2B，不进行修正，仍然按照初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ进行分级；

当隧道埋深小于2B，将初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅴ、Ⅴ。

2.一种基于隧道埋深及风化层厚度的围岩分级修正装置，其特征在于，所述装置包括基本围岩分级模块和初始围岩修正模块；

基本围岩分级模块用于对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用《铁路隧道设计规范》规定的办法进行基本围岩分级，获得初始围岩级别；

初始围岩修正模块用于根据隧道埋深、风化层厚度对初始围岩级别进行分级修正，得到修正后的围岩级别；

其中，基本围岩分级模块对于隧道洞身段全部位于单一风化地层的隧道段落采用规范规定的办法进行基本围岩分级，获得初始围岩级别具体为：

对于隧道洞身位于W1/W2地层进行基本围岩分级，获得初始围岩级别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ；

对于隧道洞身位于W3地层进行基本围岩分级，获得初始围岩级别为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ；

对于隧道洞身位于W4地层进行基本围岩分级，获得初始围岩级别为Ⅳ、Ⅴ；

其中，W1-W4表示围岩的风化程度，W1表示未风化，W2表示微风化，W3表示强风化，W4表示全风化；

其中，初始围岩修正模块根据隧道埋深、风化层厚度对初始围岩级别进行分级修正，得到修正后的围岩级别具体为：

对隧道洞身位于W1/W2地层的初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正；

对隧道洞身位于W3地层的初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正；

对隧道洞身位于W4地层的初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正；

其中，对隧道洞身位于W1/W2地层的初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为：

当隧道同级风化层上覆高度大于1B时，不进行修正，仍然按照初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级；

当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层厚度大于1B且隧道埋深大于3B时，不进行修正，仍然按照初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级；

当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层厚度小于1B且隧道埋深大于3B时，将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ；

当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层厚度大于1B且隧道埋深小于3B时，将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ；

当隧道同级风化层上覆高度小于1B、W3地层厚度小于1B且隧道埋深小于3B时，将初始围岩级别Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ；

其中，对隧道洞身位于W3地层的初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为：

当隧道同级风化层上覆高度大于1B且隧道埋深大于3B时，不进行修正，仍然按照初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ进行分级；

当隧道同级风化层上覆高度小于1B且隧道埋深大于3B时，将初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ；

当隧道埋深小于3B时，将初始围岩级别Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅳ、Ⅴ、Ⅴ；

其中，对隧道洞身位于W4地层的初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ根据隧道埋深、风化层厚度进行修正具体为：

当隧道埋深大于2B，不进行修正，仍然按照初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ进行分级；

当隧道埋深小于2B，将初始围岩级别Ⅳ、Ⅴ分别修正为Ⅴ、Ⅴ；

其中，隧道同级风化层上覆高度为隧道拱顶距离其所在该级风化层的顶界面的距离，B表示隧道开挖宽度或跨度，单位为m。