[发明专利]V级围岩隧道台阶法施工初支变形分级控制标准确定方法

权利要求书

1.一种V级围岩隧道台阶法施工初支变形分级控制标准确定方法，其特征在于：包括以下步骤

步骤一、确定隧道开挖预留变形量，施工期间，在施工区段不同断面布设监控量测点，对台阶法各台阶开挖过程中隧道拱顶下沉和洞周收敛进行监测，并对监测数据进行统计，对隧道拱顶下沉和洞周收敛监测数据进行正态分布函数拟合，确定两组数据的方差与均值，即可确定样本的总体分布，得出拱顶下沉和洞周收敛正态分布直方图以及正态函数曲线；

步骤二、确定隧道台阶法各台阶开挖围岩变形占比，采用数值计算方法对隧道台阶法开挖进行数值计算，确定各台阶开挖后初支变形量之间的比值；

步骤三、根据拟定的隧道台阶法各台阶开挖围岩变形占比，确定V级围岩隧道台阶法施工初支变形分阶段控制标准。

2.根据权利要求1所述的一种V级围岩隧道台阶法施工初支变形分级控制标准确定方法，其特征在于：所述步骤一中，正态分布函数具体包括：

根据区间估计的定义，总体X的分布函数F(x；θ)含有一个未知参数θ，对于给定的α(0α1)，若由来自X的样本X₁，X₂，…，X_n确定的两个统计量θ＝θ|(X₁，X₂，...，X_n)和对于任意的若：

成立，则随机区间是θ的置信水平为1-α的置信区间，θ和是置信水平为1-α的双侧置信区间的置信下限和置信上限，1-α称为置信水平。

当分布函数中方差σ²未知时，由于S是σ的无偏估计，则

其中，Z_α/2，Z_1-α/2为正态分布的分位点，对隧道穿越断层破碎带大变形段断面进行随机抽样，则X位于(Z_α/2，Z_1-α/2)的概率为1-α，则置信区间的上下限为隧道预留变形量的上下限。

3.根据权利要求1所述的一种V级围岩隧道台阶法施工初支变形分级控制标准确定方法，其特征在于：所述步骤一中，对正态分布拟合确定的隧道预留变形量的上下限进行适当放大，以保证预留变量能够满足初支变形不侵限。

4.根据权利要求1所述的一种V级围岩隧道台阶法施工初支变形分级控制标准确定方法，其特征在于：所述步骤二中，具体过程如下：

(1)选取数值计算所用软件；

(2)根据隧道施工情况，确定数值计算方案，制定计算工况；

(3)采用数值计算软件进行建模，并根据现场围岩情况对所需参数进行赋值；

(4)按照计算工况分别开展数值计算，对不同台阶长度、不同封闭距离条件下的隧道台阶法各台阶开挖时围岩变形情况(拱顶下沉、洞周收敛等)与围岩受力情况进行对比分析，从而根据数值计算结果对确定隧道台阶法各台阶开挖围岩变形占比进行拟定。

5.根据权利要求1所述的一种V级围岩隧道台阶法施工初支变形分级控制标准确定方法，其特征在于：所述步骤三中，具体包括：

隧道台阶法施工初支变形分阶段控制标准给定了隧道采用台阶法开挖过程中各台阶开挖时隧道围岩允许变形占总变形的百分比，再根据确定的V级围岩隧道预留变形量，可以获得隧道采用台阶法开挖过程中各台阶开挖时隧道围岩允许变形的绝对值，从而可以实现对隧道台阶法开挖过程中围岩变形进行分阶段精确控制，以达到降低软岩大变形隧道初支侵限可能性的目的。