[发明专利]一种公路隧道锚杆支护设计方法

摘要

本发明为一种公路隧道锚杆支护设计方法，其特征在于：所述的公路隧道锚杆支护设计方法是基于岩体节理特征与爆破振动效应设计的，所述的公路隧道锚杆支护设计方法的实施步骤如下：步骤（1）构建三维数字数值一体化模型；步骤（2）提出锚杆支护初步方案；步骤（3）动态确定适合工程的锚杆支护方案与参数；步骤（4）构建公路隧道锚杆支护智能设计数据库；步骤（5）逐步提高设计方案及其所构建的数据库的工程应用性。

主权项

1.一种公路隧道锚杆支护设计方法，其特征在于：所述的公路隧道锚杆支护设计方法是基于岩体节理特征与爆破振动效应设计的，所述的公路隧道锚杆支护设计方法的实施步骤如下：A、步骤（1）构建三维数字数值一体化模型：通过节理发育产状精细化描述，重构隧址区三维网络模型，赋予其围岩、节理面关键力学参数，构建三维数字数值一体化模型；B、步骤（2）提出锚杆支护初步方案：针对三维数字模型，运用块体理论分析方法，开展关键块体检索计算，分析不同锚杆支护方案、参数下围岩稳定安全系数，快速提出合理的锚杆支护初步方案；C、步骤（3）动态确定适合工程的锚杆支护方案与参数：针对三维数值计算模型，通过现场测试、工程调研，确定爆破参数；随后基于离散元分析，确定隧道开挖、循环爆破条件下围岩节理扩展规律，探明节理裂隙扩展前后的松动圈范围、围岩压力分布特征，提出松动圈范围围岩及节理面强度折减系数；量化分析不同锚杆支护参数下结构受力变形特性与围岩稳定安全系数，动态确定适合工程的锚杆支护方案与参数；D、步骤（4）构建公路隧道锚杆支护智能设计数据库：为推广应用，通过调研、分析，构建不同地质条件、爆破参数的组合工况，开展步骤（2）和步骤（3）的正交试验，建立不同地质条件、爆破参数下支护参数与结构变形、围岩稳定特性的对应关系，构建公路隧道锚杆支护智能设计数据库，依据勘察资料快速检索最优支护方案，直接指导设计：（a）若隧道工程勘察资料揭示的地质条件及施工方案在步骤（4）所构建的公路隧道锚杆支护智能设计数据库中找到匹配项，则直接提取对应的锚杆支护方案与参数，形成设计方案；（b）若隧道工程勘察资料揭示的地质条件及施工方案在步骤（4）所构建的公路隧道锚杆支护智能设计数据库中无法找到匹配项，则应在设计阶段，基于地勘资料初步构建隧址区三维网络模型，按步骤（2）初步确定锚杆设计方案；在施工阶段，依次执行步骤（1）～步骤（3），动态、量化设计锚杆支护参数，指导实际施工；E、步骤（5）逐步提高设计方案及其所构建的数据库的工程应用性：实际建设阶段，对于上述提出的锚杆支护方案，均应开展现场监测及动态反馈工作，修正、完善提出的设计方案及数据库，逐步提高设计方案及其所构建的数据库的工程应用性。