[发明专利]一种基于总安全系数法的隧道复合式衬砌设计方法

摘要

本发明涉及一种基于总安全系数法的隧道复合式衬砌设计方法，所述方法包括确定所述复合式衬砌的围岩压力代表值；根据支护类型确定复合式衬砌的总安全系数；将确定的复合式衬砌的总安全系数初步分配，得到喷层、锚杆‑围岩承载拱和二次衬砌各自的安全系数；根据各安全系数的分配结果和其对应的荷载结构模型，确定喷层、锚杆和二次衬砌的参数；根据喷层、二次衬砌的参数，采用复合结构模型得出复合结构整体破坏阶段的荷载比例系数，通过比较荷载比例系数与喷层、二衬安全系数之和的关系可以得到各支护构件之间的强度匹配性；根据总安全系数多组分配结果拟定的多组支护参数，通过强度匹配性、经济性、可实施性比选，综合分析，选择最优支护方案。

主权项

1.一种基于总安全系数法的隧道复合式衬砌设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1，确定所述复合式衬砌的围岩压力代表值；S2，根据支护类型确定复合式衬砌的总安全系数的取值；S3，将所述S2中确定的复合式衬砌的总安全系数初步分配，得到多种分配组合，每组分配组合包括喷层安全系数、锚杆‑围岩承载拱安全系数和二次衬砌安全系数；S4，根据每组分配组合中的喷层安全系数，采用喷层的荷载结构模型，计算对应每组分配组合对应的喷层参数；S5，根据每组分配组合中的二次衬砌安全系数，采用二次衬砌的荷载结构模型，计算每组分配组合对应的二次衬砌参数；S6，根据每组分配组合中的喷层、二次衬砌和锚杆‑围岩承载拱的安全系数，采用锚杆‑围岩承载拱荷载结构模型，计算每组分配组合对应的锚杆参数；S7，根据每组分配组合中计算得出的喷层参数和二次衬砌的参数，采用复合结构模型，计算每组分配组合对应的复合结构整体破坏阶段的荷载比例系数以及喷层、二次衬砌的破坏顺序和对应的破坏荷载；S8，根据每组分配组合中的喷层安全系数、锚杆‑围岩承载拱安全系数和二次衬砌安全系数以及每组分配组合计算出的喷层参数、二次衬砌参数、锚杆参数和荷载比例系数进行支护构件的强度匹配性、经济性、可实施性比选，综合分析，得到更为经济合理的支护方案。