[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

说明书

本发明公开了隧道反坡掘进施工累积排水量计算模型的构建方法，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：先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；再根据三角形面积相似原理，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；分别获得的掘进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；最后将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。通过本发明所述方法构建出反坡掘进隧道施工期排水量的计算模型，较为符合实际情况，可用于设计阶段计算排水施工措施费的依据，也可作为制定施工排水方案的参考。

技术领域

本发明涉及隧道土建工程建设技术领域，具体涉及隧道反坡掘进施工累积排水量计算模型的构建方法。

背景技术

路线纵坡为单坡的交通隧道，采用双向掘进施工时，海拔较高侧为反坡掘进，需考虑施工期反坡排水问题。反坡排水施工方案包括机械设备选型配套、管道系统、供电系统等三大部分，而隧道施工期累计排水量是机械设配选型配套和反坡排水总体设计的依据。设计阶段需根据隧道地质情况、隧道设计涌水量和施工合同分段，预估反坡施工合同段施工期反坡排水工程总量(施工期累计排水量)，以便计列施工期排水工程费用。

目前，还没有针对施工期反坡排水工程量进行计算的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供隧道反坡掘进施工累积排水量计算模型的构建方法，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，根据隧道分段排水分布三角形与隧道山形三角形相似的原理，结合基础数据构建的适用于反坡掘进隧道施工的排水量计算模型，通过该模型计算的反坡掘进隧道施工的排水量较为符合实际情况，可用于设计阶段计算排水施工措施费的依据，也可作为制定施工排水方案的参考。

本发明通过下述技术方案实现：

隧道反坡掘进施工累积排水量计算模型的构建方法，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。