[发明专利]高水压下围岩大变形灾害等级预测方法

权利要求书

1.高水压下围岩大变形灾害等级预测方法，其特征在于，包括：

对待研究围岩进行原位地应力测试，获得侧压力系数和最大地应力值；并根据获取的勘测资料计算待研究围岩的围岩水压力；

根据岩石单轴饱和抗压强度和岩体完整性系数，计算围岩初步质量指标，并对基于最大地应力修正系数和围岩高水压影响修正系数对围岩初步质量指标进行修正；

根据侧压力系数、围岩水压力和围岩质量指标修正值，计算围岩的预测变形量：

其中，D为预测变形量；λ为侧压力系数；R_C为岩石单轴饱和抗压强度；[B]为围岩质量指标修正值；λ₂为围岩高水压影响修正系数；P_W为围岩水压力；σ_max为最大地应力；

根据围岩的预测变形量和围岩水压力，确定高水压下围岩大变形的等级；

所述围岩水压力的计算公式为：

其中，γ_W为水的容重；r为地下水位线至围岩中心的作用水头；H为围岩埋深；h为地下水埋深；K₁为围岩的渗透系数；K₂为地下水位线以上的渗透系数；β为水压力折减系数；

所述计算围岩初步质量指标的计算公式为：

其中，B为围岩初步质量指标；K_V为岩体完整系数；

对围岩初步质量指标进行修正得到围岩质量指标修正值的计算公式为：

其中，λ₁为最大地应力影响修正系数。

2.根据权利要求1所述的高水压下围岩大变形灾害等级预测方法，其特征在于，所述水压力折减系数β基于围岩渗透系数和地下水位线至围岩中心的作用水头进行选取。

3.根据权利要求1所述的高水压下围岩大变形灾害等级预测方法，其特征在于，所述最大地应力影响修正系数λ₁基于围岩初步质量指标和最大地应力进行选取；围岩高水压影响修正系数λ₂基于围岩初步质量指标和围岩水压力进行选取。

4.根据权利要求1-3任一所述的高水压下围岩大变形灾害等级预测方法，其特征在于，根据围岩的预测变形量和围岩水压力，确定高水压下围岩大变形的等级进一步包括：

当λ≤1，P_W≤0.1Mpa，变形量D为0.1~0.2时，高水压下围岩为Ⅰ级大变形；当λ≤1，0.1＜P_W＜0.5Mpa，变形量D为0.2~0.25时，高水压下围岩为Ⅱ级大变形；当λ≤1，P_W≥0.5Mpa，变形量D为0.25~0.5时，高水压下围岩为Ⅲ级大变形；当λ≤1，P_W≥0.5Mpa，变形量D＞0.5时，高水压下围岩为Ⅳ级大变形；

当λ＞1，P_W≤0.1Mpa，变形量D为0~0.2时，高水压下围岩为Ⅰ级大变形；当λ＞1，0.1＜P_W＜0.5Mpa，变形量D为0.2~0.375时，高水压下围岩为Ⅱ级大变形；当λ＞1，P_W≥0.5Mpa，变形量D为0.375~0.75时，高水压下围岩为Ⅲ级大变形；当λ＞1，P_W≥0.5Mpa，变形量D为D＞0.75时，高水压下围岩为Ⅳ级大变形。