[发明专利]一种多土层盾构隧道开挖面安全系数确定方法

权利要求书

1.一种多土层盾构隧道开挖面安全系数确定方法，包括以下步骤：

步骤S01、建立盾构隧道三维有限元CAE仿真模型，采用“单元生死法”模拟盾构掘进过程；

步骤S02、基于步骤S01获得的所述仿真模型，对盾构隧道开挖面土层整体强度同步折减，以获取盾构隧道开挖面的安全系数F^*及与所述安全系数F^*对应的开挖面中心点位移s^*；

对土层按照所述安全系数F*进行强度折减，折减顺序为均无折减、强度折减土层1、强度折减土层1~2、强度折减土层1~3、折减土层1~4……折减土层1~n，分别获得土层强度折减后开挖面中心点的位移值s₀，s₁，s₂，s₃，s₄……s_n，其中s_n=s^*；

依次计算土层i强度折减对开挖面中心点位移值的影响值Δs_i=s_i-s_i-1，其中，i=1，2，3，4……n；

根据所述开挖面中心点位移值的影响值Δs_i及所述开挖面中心点位移s^*，分别计算土层i强度折减对开挖面稳定影响系数w_i = Δs_i / s^*；

步骤S03、基于步骤S01获得的所述仿真模型，对单个土层i进行同步强度折减，以获取单个土层i同步强度折减条件下盾构隧道开挖面的安全系数F_i*序列值F₁*，F₂*，F₃*……F_n*；

步骤S04、依据步骤S02中获得的所述开挖面稳定影响系数w_i和步骤S03中获得的所述安全系数F_i*序列值F₁*，F₂*，F₃*……F_n*，计算多土层盾构隧道开挖面安全系数F：

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