[发明专利]隧道结构的设计方法

权利要求书

1.一种隧道结构的设计方法，其特征在于，所述方法包括：

确定架设空间的基本载荷情况，所述基本载荷情况用于指示所述架设空间的竖向载荷情况和水平载荷情况，所述基本载荷情况与所述架设空间的围岩等级以及隧道埋深情况对应，所述围岩等级用于指示所述架设空间为Ⅴ级或Ⅴ级以上围岩；

基于所述基本载荷情况以及预设分担比例，确定初期支护结构的架设厚度，所述预设分担比例为大于要求比例条件的比例值，所述要求比例条件用于指示以满载分担情况对所述初期支护结构进行架设；

基于所述初期支护结构以及所述架设空间的结构内力条件，在所述初期支护结构的基础上架设二次衬砌结构，得到在所述架设空间内的隧道结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述基本载荷情况以及预设分担比例，确定初期支护结构的架设厚度，包括：

确定所述架构空间的围岩容重、永久载荷系数和围岩塌落体高度；基于所述围岩容重、所述永久载荷系数和所述围岩塌落体高度的乘积确定所述竖向载荷情况；

基于所述竖向载荷情况确定上部侧向压力和下部侧向压力；

将所述竖向载荷情况、所述上部侧向压力和所述下部侧向压力按照所述预设分担比例，作用在所述架设空间上，得到所述初期支护的所述架设厚度，所述架设厚度中包括内侧保护层厚度、外侧保护层厚度、第一喷射混凝土厚度以及第一喷射混凝土强度等级。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述围岩容重、所述永久载荷系数和所述围岩塌落体高度的乘积确定所述竖向载荷情况之前，还包括：

确定第一预设参数经过目标幂运算的第一数值，以及所述第一数值与第二预设参数的乘积，作为所述围岩塌落体高度，所述目标幂的数值与所述围岩等级对应。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述架设空间的基本载荷情况还包括基本地震动峰值加速度；

所述基于所述初期支护结构以及所述架设空间的结构内力条件，在所述初期支护结构的基础上架设二次衬砌结构之前，还包括：

根据预设规则调整所述基本地震动峰值加速度，得到折减基本地震动峰值水平加速度和折减基本地震动峰值竖向加速度；

基于所述折减基本地震动峰值水平加速度和所述折减基本地震动峰值竖向加速度确定所述架设空间的所述结构内力条件。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据预设规则调整所述基本动峰值加速度，得到折减基本地震动峰值水平加速度和折减基本地震动峰值竖向加速度，包括：

按照预设规则确定深度折减系数，所述深度折减系数用于指示所述架设结构不同埋深情况下对应的受震害情况；将所述深度折减系数和所述基本地震动峰值加速度的乘积，确定为所述折减基本地震动峰值水平加速度；

将所述折减基本地震动峰值水平加速度和第三预设参数的乘积，确定为所述折减基本地震动峰值竖向加速度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述折减基本地震动峰值水平加速度和所述折减基本地震动峰值竖向加速度，确定所述架设结构的结构内力条件；

基于所述结构内力条件得到所述二次衬砌结构的截面轴力、截面剪力和截面弯矩。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述截面轴力、所述截面剪力、所述截面弯矩以及所述初期支护结构，确定所述二次衬砌结构的厚度和第二喷射混凝土强度等级。

8.根据权利要求1至7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述初期支护结构和所述二次衬砌结构之间铺设防水层。