[发明专利]一种隧道建设方法

摘要

一种隧道建设方法，其包括如下步骤，步骤A，设计单位完成隧道线路方案初步设计，步骤B，建立隧道数值计算模型，步骤C，确定数值计算模型的参数，步骤D，计算获得列车振动荷载时程曲线：步骤E，获得各工况下监测点的加速度响应幅值时程曲线、速度响应幅值时程曲线以及位移响应幅值时程曲线，步骤F，将步骤E获得的不同工况的峰值数据与控制标准进行比对，步骤G，如步骤F的峰值数据与控制标准进行比对，不超过控制标准，则根据步骤A的设计方案选择施工工法进行施工建设。本发明所提供的一种隧道建设方法，大大优化了隧道建设过程中，设计阶段的安全性验证工作。

主权项

1.一种隧道建设方法，其特征在于，在双线地铁隧道上方横跨有高铁隧道情况的初步设计完成后，通过计算机模拟技术，对隧道安全性进行验证，其包括如下步骤，步骤A，设计单位完成隧道线路方案初步设计，步骤B，建立隧道数值计算模型，在所述数值计算模型中，地铁隧道和高铁隧道的边界均取3倍以上洞径，上部边界为地表自由面，步骤C，确定数值计算模型的参数，对于隧道结构所处土层，按下表进行参数选择，围岩物理力学指标在计算机上对于深孔灌浆层通过提高围岩变形模量和黏聚力等参数来模拟，围岩采用弹塑性模型，服从Mohr‑Coulomb屈服准则。初支、二衬及管片采用弹性模型，管片接缝模拟应用等效刚度折减法。步骤D，使用下列公式计算获得列车振动荷载时程曲线：列车激振函数由下式获得：F(t)＝k₁k₂(P₀+P₁sinw₁t+P₂sinw₂t+P₃sinw₃t)其中：k₁为叠加系数，取为1.6；k₂为分散系数，取为0.7；P₀为车轮自重荷载；P₁，P₂，P₃均为振动荷载，振动载荷的表达式为：其中：M₀为列车簧下质量，取为750kg；a_i为典型失高；w_i为不平顺振动波长圆频率，不平顺振动波长圆频率的表达式为：其中：v为列车运行速度；L_i为典型波长。步骤E，在步骤B所建立的数值计算模型中，在高铁及地铁隧道中部截面选择模型网格节点或网格单元设置为监测点，根据步骤C的参数和步骤D的列车振动荷载时程曲线，按照下表所列工况利用计算机进行计算，获得各工况下监测点的加速度响应幅值时程曲线、速度响应幅值时程曲线以及位移响应幅值时程曲线，列车动荷载组合工况步骤F，将隧道的加速度控制标准设定为1m/s²，速度控制标准设定为10mm/s，振动位移控制标准设定为2R，R为隧道半径，将步骤E获得的不同工况的加速度响应幅值时程曲线、速度响应幅值时程曲线以及位移响应幅值时程曲线的峰值数据与控制标准进行比对，不超过控制标准，则结构满足安全，超过控制标准，则需要修改隧道设计。步骤G，如步骤F的峰值数据与控制标准进行比对，不超过控制标准，则根据步骤A的设计方案选择施工工法进行施工建设。