[发明专利]隧道反坡掘进施工累积排水量计算模型的构建方法

权利要求书

1.隧道反坡掘进施工累积排水量计算模型的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)、获取隧道施工的基础数据；

步骤2)、以基础数据结合隧道反坡掘进施工情况构建排水量计算模型：

步骤21)、根据隧道反坡掘进施工情况将隧道山形近似为三角形，则隧道分段排水分布也为三角形，当隧道山形三角形的顶点位于隧道中点处、反坡施工合同段施工长度小于等于1/2隧道长度、隧道设计涌水量在施工期保持不变，隧道分段排水三角形与隧道山形三角形为相似三角形；

步骤22)、根据三角形面积相似原理，以隧道反坡施工累计掘进长度Xi与隧道施工合同段长度l比值与隧道反坡施工累计掘进Xi米时的排水量y_i与合同段隧道设计涌水量v的比值相似、隧道施工合同段长度l与1/2隧道长度L的比值与合同段隧道设计涌水量v与1/2隧道设计涌水量V的比值相似约束条件，构建隧道反坡施工累计掘进Xi米时的排水量y_i的初步计算模型；

步骤23)、以隧道掘进进尺D和掘进天数i构建掘进长度Xi的计算模型；

步骤24)、结合步骤23)获得的掘进长度计算模型与步骤22)获得的初步计算模型构建掘进Xi米时的排水量y_i的计算模型；

步骤25)、根据步骤24)获得的掘进Xi米时的排水量y_i的计算模型分别获得第1天至第n天的排水量，n为隧道掘进施工工期；

步骤26)、将步骤25)获得的每天的排水量进行累加处理，获得施工期累计排水量的计算模型；

掘进Xi米时的排水量y_i的初步计算模型如式(1)所示：

V为隧道设计涌水量，单位为m³；L为隧道长度，单位为m；Xi为隧道反坡施工累计掘进长度，单位为m；

式(1)由以两个公式推导获得：

其中，l为隧道施工合同段长度，m；v为合同段隧道设计涌水量，m³；V为隧道设计涌水量，m³；

掘进长度Xi的计算模型如式(2)所示：

Xi＝i·D(2)

式中：

Xi为第i天累进掘进长度，m；D为隧道掘进进尺，i为掘进天数；

掘进Xi米时的排水量y_i的计算模型如式(3)所示：

i为施工掘进第i天，i小于等于计划工期n；

V为隧道设计涌水量，m³；

L为隧道长度，m；

D为隧道掘进进尺，m/d；

施工期累计排水量的计算模型如式(4)所示：

式中，Y为施工期累计排水量，单位为m³；n为隧道掘进施工工期，单位为天；V为隧道设计涌水量，单位为m³；L为隧道长度，单位为m；D为隧道掘进进尺，m/d。

2.根据权利要求1所述的隧道反坡掘进施工累积排水量计算模型的构建方法，其特征在于，所述基础数据包括：

隧道长度、隧道设计涌水量和隧道掘进进尺。

3.根据权利要求1所述的隧道反坡掘进施工累积排水量计算模型的构建方法，其特征在于，步骤26)中构建施工期累计排水量的计算模型的约束条件包括：

隧道设计涌水量在施工期保持不变。

4.根据权利要求1所述的隧道反坡掘进施工累积排水量计算模型的构建方法，其特征在于，步骤26)中构建施工期累计排水量的计算模型的约束条件包括：

施工期累计排水量的计算时间范围为合同段施工工期，设计阶段按计划工期进行计算。