[发明专利]深埋隧道围岩形变荷载计算方法

摘要

本发明提供了一种深埋隧道围岩形变荷载计算方法，属于隧道领域。该深埋隧道围岩形变荷载计算方法通过采用围岩荷载现场监测数据，考虑围岩级别、隧道埋深、隧道跨度因素，通过数理统计方法，推导建立一种基于围岩变形条件下的围岩形变荷载计算方法。研究成果可为未来隧道及地下工程支护设计提供参考，同时可有效的减小工程造价。

主权项

1.一种深埋隧道围岩形变荷载计算方法，其特征在于，包括收集深埋隧道围岩形变荷载监测断面样本数据；根据围岩级别、隧道跨度以及施工方法分别将所述样本数据进行分类，并分别按照不同围岩级别、不同隧道跨度区间以及不同施工方法统计样本占比；根据所述样本数据分析IV、V级围岩形变荷载分布；根据面积等效原则将所述样本中的围岩形变载荷数据分解成竖向、水平均布荷载进行计算并按照均布等效荷载模式进行分布，其中，竖向形变荷载为：式1中：水平向形变荷载为：式中：β₃＝σ₁+σ₅        式7侧压力系数为λ＝e/q        式8以上各式中，σ₁、σ₂、σ₃、σ₄、σ₅为实测径向围岩荷载值，θ为径向荷载方向与竖向的夹角，h为隧道高度，B为隧道跨度，λ为侧压力系数；通过数理统计方法，分析形变荷载与各因素之间的相互关系及变化规律并得出形变荷载随围岩级别拟合公式、形变荷载随隧道跨度拟合公式以及形变荷载随隧道埋深拟合公式；根据围岩形变荷载侧压力系数的概率密度函数求取各概率条件下的侧压力系数范围；对所述侧压力系数范围进行修正得到最终侧压力系数；通过多因素分析方法，考虑隧道围岩级别、隧道跨度、隧道埋深影响因素，推导建立围岩竖向形变荷载计算公式；根据所述围岩竖向形变荷载计算公式和所述侧压力系数求得围岩形变荷载。