CN116720246B - 基于面向工程的围岩性态判别与隧道支护参数选取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的基于面向工程的围岩性态判别与隧道支护参数选取方法,包括:获取区间隧道的基础地质资料,建立区间隧道与地层相对位置关系模型并确定区间隧道围岩的硐室环境分类;根据基础地质资料确定区间隧道围岩的岩石完整性;根据基础地质资料确定区间隧道围岩的地下水发育程度;根据基础地质资料确定区间隧道围岩的滑裂面情况;根据围岩性态的硐室环境分类、岩石完整性、地下水发育程度、滑裂面情况为支护措施选择对应的支护参数。通过本发明能够解决现有围岩分级设计方法逻辑性不足、针对性不强的问题,避免区间隧道出现支护参数设计不足或者过量的弊端,在保证安全的情况下降低矿山法单线区间工程造价。
Description
技术领域
本发明涉及隧道工程技术领域,特别涉及一种基于面向工程的围岩性态判别与隧道支护参数选取方法。
背景技术
地铁线路由车站和区间组成,区间是连接两端车站的大动脉,线路里程中占比约80%。其中矿山法单线区间由于施工工序复杂,风险大、造价高,是各方关注的重点。因此,确定合理且经济的支护参数设计方法是十分必要的。
目前国内常用的矿山法单线区间支护参数设计方法主要依据勘察单位提供的围岩分级并结合工程类比经验去设计不同围岩分级下的支护体系,参见图2,一种围岩分级对应一套支护体系。这会带来三个问题,第一,传统的围岩分级没有考虑地下工程的特点,不论对于何种工程,某个位置的围岩分级是固定的,并不能针对工程特点反映地质风险,进而导致支护措施设计难以把握问题本质;第二,单一的围岩分级包含了多种围岩情况的组合,模糊了围岩的力学性态;第三,单一的围岩分级对应到多种支护方式,为了保证施工安全,这种笼统的支护设计方式往往采用包络设计,容易造成过度支护以至于浪费大量人力物力。
例如,现在常用的《城市轨道交通岩土工程勘察规范》中对围岩分级有一条表述:“Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩若遇有地下水时,可根据具体情况和施工条件适当降低围岩级别。”因此当地勘单位提供给设计院Ⅴ级围岩分级时,有可能本身围岩受地质构造影响局部掉块是Ⅴ级的,也有可能本身是Ⅳ级围岩,因为有地下水所以降到Ⅴ级。因为这种不确定性,Ⅴ级围岩支护体系为区间拱部采用超前小导管、格栅钢架间距0.75m,喷射混凝土厚度250mm,两侧壁打设***锚杆1.2m×1.2m。实际上若是因为地下水的原因支护上打设小导管后,格栅间距可以采用1m间距、两侧***锚杆也可以取消设置。由此可见,现在的初支设计对某一围岩分级的各方面最不利情况进行了包络设计,造成了大量的工程浪费。
本发明针对上述问题,基于面向的工程对象,立足于区间隧道的围岩性态,包括硐室环境、岩石完整性、节理裂隙发育程度、地下水发育程度、局部滑裂面等指标,给出了一种支护参数设计方法,跳开了原本的围岩分级步骤,直接将围岩性态指标与支护措施支护参数对应,克服了原有设计方法逻辑性不足、针对性不强的而造成的工程浪费的问题。
发明内容
本发明提供一种基于面向工程的围岩性态判别与隧道支护参数选取方法,用以解决现有围岩分级设计方法逻辑性不足、针对性不强的问题,避免区间隧道出现支护参数设计不足或者过量的弊端,在保证安全的情况下降低矿山法单线区间工程造价。
本发明提供的基于面向工程的围岩性态判别与隧道支护参数选取方法,包括:
步骤1、获取区间隧道的基础地质资料,建立区间隧道与地层相对位置关系模型并确定区间隧道围岩的硐室环境分类;
步骤2、根据基础地质资料确定区间隧道围岩的岩石完整性;
步骤3、根据基础地质资料确定区间隧道围岩的地下水发育程度;
步骤4、根据基础地质资料确定区间隧道围岩的滑裂面情况;
步骤5、根据围岩性态的硐室环境分类、岩石完整性、地下水发育程度、滑裂面情况为支护措施选择对应的支护参数。
优选的,所述步骤1包括:
步骤11、根据基础地质资料中岩石饱和单轴抗压强度确定区间隧道的拱顶位置围岩的坚硬程度,根据坚硬程度将区间隧道的拱顶划分为坚硬岩区域、较硬岩区域、较软岩区域以及其他地层区域;
步骤12、根据划分结果确定区间隧道拱顶上方覆岩的第一安全厚度、第二安全厚度以及第三安全厚度;
步骤13、根据基础地质资料确定区间隧道拱顶至坚硬岩区域顶部分界线的第一距离,若第一距离大于或等于第一安全厚度,则将该区间隧道的硐室环境分类为A类;
步骤14、若第一距离小于第一安全厚度,则确定区间隧道拱顶至较硬岩区域顶部分界线的第二距离,若第二距离大于或等于第二安全厚度,则将该区间隧道的硐室环境分类为B类;
步骤15、若第二距离小于第二安全厚度,则确定区间隧道拱顶至较软岩区域顶部分界线的第三距离,若第三距离大于或等于第三安全厚度,则将该区间隧道的硐室环境分类为C类。
优选的,所述步骤12包括:
步骤121、基于基础地质资料并通过以下公式计算区间隧道所处岩层的等效松动圈厚度L:
式中rt为隧道等价圆半径,其中A为区间隧道横截面面积,γ为所处围岩的重度,fr为岩石单轴抗压强度,h为隧道埋深;
步骤122、确定区间隧道顶板各岩层区域的最小覆盖岩厚度:其中,
坚硬岩区域最小覆盖岩厚度
较硬岩区域最小覆盖岩厚度
较软岩区域最小覆盖岩厚度
其中,P为拱顶上方全部地层土压力,B为区间宽度,σ为岩石抗弯强度;
步骤123、根据等效松动圈厚度L以及区间隧道顶板各岩层区域的最小覆盖岩厚度确定区间隧道拱顶上方覆岩的第一安全厚度、第二安全厚度以及第三安全厚度。
优选的,所述步骤123包括:
步骤1231、根据等效松动圈厚度L以及坚硬岩区域最小覆盖岩厚度确定区间隧道拱顶上方覆岩的第一安全厚度;
步骤1232、根据等效松动圈厚度L以及较硬岩区域最小覆盖岩厚度确定区间隧道拱顶上方覆岩的第二安全厚度;
步骤1233、根据等效松动圈厚度L以及较软岩区域最小覆盖岩厚度确定区间隧道拱顶上方覆岩的第三安全厚度。
优选的,所述步骤2包括:
步骤21、根据基础地质资料确定区间隧道拱顶所处围岩环境的岩体压缩波速u和岩块压缩波速u0;
步骤22、基于岩体压缩波速u和岩块压缩波速u0计算区间隧道的完整性系数k:
步骤23、通过完整系系数k并根据预设的岩石完整性程度划分表确定拱顶所处围岩的岩石完整性。
优选的,所述岩石完整性根据预设的岩石完整性程度划分表分为完整、较完整、较破碎三种类型。
优选的,所述步骤3包括:
步骤31、根据基础地质资料确定区间隧道中心至地下水位线的距离h,以及不同地层的地下水位以下区间隧道中心以上的厚度hi;
步骤32、根据基础地质资料确定地下水位以下区间隧道中心以上不同地层的渗透系数ki;
步骤33、通过以下公式计算综合渗透系数K:
步骤34、计算区间隧道的等价圆半径rt,其中A为区间隧道面积;
步骤35、根据基础地质资料确定计算区间每延米涌水量Q0:
步骤36、通过区间每延米涌水量Q0基于预设的地下水发育程度划分表将区间隧道围岩的地下水发育程度划分为发育和不发育。
优选的,所述步骤4包括:根据基础地质资料判断区间隧道是否穿越大型地层结构面,若穿过大型结构面则存在滑裂面情况,若不穿过,则不存在滑裂面情况。
优选的,所述步骤5包括:
步骤51、确定区间隧道围岩性态的4个指标:硐室环境分类、岩石完整性、地下水发育程度、滑裂面情况;
步骤52、确定预设的结构支护参数选取表格:
步骤53、根据区间隧道围岩性态的4个指标并基于该预设的结构支护参数选取表格查找所有支护措施各自对应的支护参数。
优选的,还包括步骤6:根据所有支护措施各自对应的支护参数判定结果确定相应的支护参数断面设计图。
通过本发明,解决了现有围岩分级设计方法逻辑性不足、针对性不强的问题,避免区间隧道出现支护参数设计不足或者过量的弊端,在保证安全的情况下降低矿山法单线区间工程造价。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明实施例中基于面向工程的围岩性态判别与隧道支护参数选取方法的步骤流程图;
图2为介绍常规矿山法单线区间设计思路弊端的设计思路弊端图;
图3为支护参数与围岩性态的对应关系图;
图4为本发明实施例中区间隧道A类硐室环境示意图;
图5为本发明实施例中区间隧道B类硐室环境示意图;
图6为本发明实施例中区间隧道C类硐室环境示意图;
图7为区间隧道每延米涌水量Q0计算示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明的核心在于以单线区间的围岩性态为基础提供了两个全新的方法,一是矿山法单线区间围岩环境判别方法,二是区间隧道支护参数针对性选取方法。前者判别方法为后者针对性选取方法的前提,区间设计人员可以通过本发明快速准确的进行矿山法单线区间支护参数设计。实现支护参数选取与围岩性态指标的对应关系。围岩性态指标主要包括:硐室环境分类、岩石完整性、地下水发育程度、滑裂面情况;支护参数主要包括:喷射混凝土厚度、三角格栅钢架间距、钢筋网型号及间距、超前小导管型号及间距、锚杆。
硐室环境分类分为A类、B类、C类;
岩石完整性分为三个级别:完整、较完整、较破碎;
地下水发育程度分为两个级别:发育、不发育;
滑裂面情况分为两种:存在、不存在。
本发明提供的支护参数设计方法分别将各支护措施提供的支护效果进行了剥离,作为将围岩性态指标与支护参数对应的基础,参见图3,拆分后的支护措施提供的支护效果分析如下:
1.喷射混凝土:喷射混凝土主要起到两个方面的作用,一是胶结节理裂隙、隔绝水和空气的作用,二是改善围岩应力状态、提供径向支护力提高围岩强度。因此所述喷射混凝土厚度参数仅与硐室环境分类和岩石完整性这两个围岩性态指标相关。
2.三角格栅:三角格栅的作用通常与喷射混凝***同使用,主要有两方面的作用,一是配合喷射混凝土一起限制围岩的变形,二是作为超前小导管支护的支点。因此三角格栅间距这一参数的选取不仅与硐室围岩环境分类、岩石完整性相关,还与超前小导管参数有关,根据4.超前小导管的支护效果可知,其对应到地下水发育程度和岩石完整性围岩性态指标。
3.钢筋网:钢筋网一般也和喷射混凝土搭配使用,作用主要是增加喷射混凝土的整体性和韧性。因此钢筋网的参数选取也仅与硐室环境分类和岩石完整性这两个围岩性态指标相关。
4.超前小导管:超前小导管支护一般指通过超前小导管进行注浆加固,浆液注入软弱、松散地层或含水破碎围岩裂隙后,能与之紧密接触并凝固。因此超前小导管参数的选取仅与岩石完整性和地下水发育程度有关。
5.锚杆:锚杆的作用主要是将松动的岩块固定在稳定岩体上,局部加强围岩的整体性。因此锚杆参数的选取只与滑裂面况这个围岩性态指标有关。
本发明提供的基于面向工程的围岩性态判别与隧道支护参数选取方法,参见图1,包括:
步骤1、获取区间隧道的基础地质资料,建立区间隧道与地层相对位置关系模型并确定区间隧道围岩的硐室环境分类;
步骤2、根据基础地质资料确定区间隧道围岩的岩石完整性;
步骤3、根据基础地质资料确定区间隧道围岩的地下水发育程度;
步骤4、根据基础地质资料确定区间隧道围岩的滑裂面情况;
步骤5、根据围岩性态的硐室环境分类、岩石完整性、地下水发育程度、滑裂面情况为支护措施选择对应的支护参数。
在一个优选实施例中,基础地质资料包括地质勘察报告;
上述技术方案的工作原理和有益效果为:通过基础地质资料确定区间隧道围岩性态的硐室环境分类、岩石完整性、地下水发育程度、滑裂面情况,并以此为所采取的支护措施选择对应的支护参数,解决了现有围岩分级设计方法逻辑性不足、针对性不强的问题,能够避免出现区间隧道出现支护参数设计不足或者过量的弊端,在保证安全的情况下降低矿山法单线区间工程造价。
在一个优选实施例中,参见图4-6,所述步骤1包括:
步骤11、根据基础地质资料中岩石饱和单轴抗压强度确定区间隧道的拱顶位置围岩的坚硬程度,根据坚硬程度将区间隧道的拱顶划分为坚硬岩区域、较硬岩区域、较软岩区域以及其他地层区域;
步骤12、根据划分结果确定区间隧道拱顶上方覆岩的第一安全厚度、第二安全厚度以及第三安全厚度;
步骤13、根据基础地质资料确定区间隧道拱顶至坚硬岩区域顶部分界线的第一距离,若第一距离大于或等于第一安全厚度,则将该区间隧道的硐室环境分类为A类;
步骤14、若第一距离小于第一安全厚度,则确定区间隧道拱顶至较硬岩区域顶部分界线的第二距离,若第二距离大于或等于第二安全厚度,则将该区间隧道的硐室环境分类为B类;
步骤15、若第二距离小于第二安全厚度,则确定区间隧道拱顶至较软岩区域顶部分界线的第三距离,若第三距离大于或等于第三安全厚度,则将该区间隧道的硐室环境分类为C类。
上述技术方案的工作原理和有益效果为:根据基础地质资料中岩石饱和单轴抗压强度确定区间隧道的拱顶位置围岩的坚硬程度,根据坚硬程度将区间隧道的拱顶划分为坚硬岩区域、较硬岩区域、较软岩区域以及其他地层区域划分依据如下表;
表1岩坚硬程度划分表
根据划分结果确定区间隧道拱顶上方覆岩的第一安全厚度、第二安全厚度以及第三安全厚度;根据基础地质资料确定区间隧道拱顶至坚硬岩区域顶部分界线的第一距离(拱顶在分界线下方为正距离,反之为负距离),若第一距离大于或等于第一安全厚度,则将该区间隧道的硐室环境分类为A类;若第一距离小于第一安全厚度,则确定区间隧道拱顶至较硬岩区域顶部分界线的第二距离,若第二距离大于或等于第二安全厚度,则将该区间隧道的硐室环境分类为B类;若第二距离小于第二安全厚度,则确定区间隧道拱顶至较软岩区域顶部分界线的第三距离,若第三距离大于或等于第三安全厚度,则将该区间隧道的硐室环境分类为C类,若第三距离小于第三安全厚度则建议工作人员对支护参数进行专项设计,从而实现了对区间隧道的硐室环境的科学分类。
在一个优选实施例中,所述步骤12包括:
步骤121、基于基础地质资料并通过以下公式计算区间隧道所处岩层的等效松动圈厚度L:
式中rt为隧道等价圆半径(m),其中A为区间隧道横截面面积,γ为所处围岩的重度,fr为岩石单轴抗压强度,h为隧道埋深;其中,隧道等价圆半径特指区间隧道横截面的等价圆半径;
步骤122、确定区间隧道顶板各岩层区域的最小覆盖岩厚度:其中,
坚硬岩区域最小覆盖岩厚度
较硬岩区域最小覆盖岩厚度
较软岩区域最小覆盖岩厚度
其中,P为拱顶上方全部地层土压力(MPa·m),B为区间宽度(m),σ为岩石抗弯强度(MPa);
步骤123、根据等效松动圈厚度L以及区间隧道顶板各岩层区域的最小覆盖岩厚度确定区间隧道拱顶上方覆岩的第一安全厚度、第二安全厚度以及第三安全厚度。
上述技术方案有益效果为:实现了对区间隧道拱顶上方覆岩的第一安全厚度、第二安全厚度以及第三安全厚度的计算。
在一个优选实施例中,所述步骤123包括:
步骤1231、根据等效松动圈厚度L以及坚硬岩区域最小覆盖岩厚度H1确定区间隧道拱顶上方覆岩的第一安全厚度H1,其中H1=1.3(L+H1);
步骤1232、根据等效松动圈厚度L以及较硬岩区域最小覆盖岩厚度H2确定区间隧道拱顶上方覆岩的第二安全厚度H2,其中H2=1.3(L+H2);
步骤1233、根据等效松动圈厚度L以及较软岩区域最小覆盖岩厚度H3确定区间隧道拱顶上方覆岩的第三安全厚度H3,其中H3=1.3(L+H3)。
上述技术方案的工作原理为:实现了对区间隧道拱顶上方覆岩的第一安全厚度、第二安全厚度以及第三安全厚度的准确计算。
在一个优选实施例中,所述步骤2包括:
步骤21、根据基础地质资料确定区间隧道拱顶所处围岩环境的岩体压缩波速u和岩块压缩波速u0;
步骤22、基于岩体压缩波速u和岩块压缩波速u0计算区间隧道的完整性系数k:
步骤23、通过完整系系数k并根据预设的岩石完整性程度划分表确定拱顶所处围岩的岩石完整性;
在一个优选实施例中,所述岩石完整性根据预设的岩石完整性程度划分表分为完整、较完整、较破碎三种类型,划分依据如下表:
表2岩石完整性程度划分表
岩石完整性 | 完整 | 较完整 | 较破碎 |
完整系系数 | k≥0.55 | 0.55>k≥0.35 | 0.35>k |
上述技术方案的有益效果为:实现了对区间隧道拱顶所处围岩的岩石完整性的确定与分类。
在一个优选实施例中,参见图7,所述步骤3包括:
步骤31、根据基础地质资料确定区间隧道中心至地下水位线的距离h,以及不同地层的地下水位以下区间隧道中心以上的厚度hi;
步骤32、根据基础地质资料确定地下水位以下区间隧道中心以上不同地层的渗透系数ki;
步骤33、通过以下公式计算综合渗透系数K:
步骤34、计算区间隧道的等价圆半径rt,其中A为区间隧道面积;
步骤35、根据基础地质资料确定计算区间每延米涌水量Q0:
步骤36、通过区间每延米涌水量Q0基于预设的地下水发育程度划分表将区间隧道围岩的地下水发育程度划分为发育和不发育,划分依据如下表:
表3地下水发育程度划分表
上述技术方案的有益效果为:实现了对区间隧道围岩的地下水发育程度的划分。
在一个优选实施例中,所述步骤4包括:根据基础地质资料判断区间隧道是否穿越大型地层结构面,若穿过大型结构面则存在滑裂面情况,若不穿过,则不存在滑裂面情况。
上述技术方案的有益效果为:通过对区间隧道是否穿越大型地层结构面进行判断,若穿过大型结构面则存在滑裂面情况,若不穿过,则不存在滑裂面情况,从而实现对区间隧道所处围岩的滑裂面情况的确定。
在一个优选实施例中,所述步骤5包括:
步骤51、确定区间隧道围岩性态的4个指标:硐室环境分类、岩石完整性、地下水发育程度、滑裂面情况;
步骤52、确定预设的结构支护参数选取表格:
步骤53、根据区间隧道围岩性态的4个指标并基于该预设的结构支护参数选取表格查找所有支护措施各自对应的支护参数,结构支护参数选取表格如下:
表4岩石地区矿山法单线区间隧道结构支护参数选取表
上述技术方案的有益效果为:实现了根据围岩性态的4个指标:硐室环境分类、岩石完整性、地下水发育程度、滑裂面情况,确定基于拆分后的支护措施的支护参数的选取。
在一个优选实施例中,还包括步骤6:根据所有支护措施各自对应的支护参数判定结果确定相应的支护参数断面设计图。
上述技术方案的工作原理和有益效果为:通过确定所拆分下来的每一项支护措施的支护参数,对断面设计图上的各个部件或者设施上的支护参数进行标注,得到支护参数断面设计图,方便用于精准施工作业。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.基于面向工程的围岩性态判别与隧道支护参数选取方法,其特征在于,包括:
步骤1、获取区间隧道的基础地质资料,建立区间隧道与地层相对位置关系模型并确定区间隧道围岩的硐室环境分类;
步骤2、根据基础地质资料确定区间隧道围岩的岩石完整性;
步骤3、根据基础地质资料确定区间隧道围岩的地下水发育程度;
步骤4、根据基础地质资料确定区间隧道围岩的滑裂面情况;
步骤5、根据围岩性态的硐室环境分类、岩石完整性、地下水发育程度、滑裂面情况为支护措施选择对应的支护参数;
其中,所述步骤1包括:
步骤11、根据基础地质资料中岩石饱和单轴抗压强度确定区间隧道的拱顶位置围岩的坚硬程度,根据坚硬程度将区间隧道的拱顶划分为坚硬岩区域、较硬岩区域、较软岩区域以及其他地层区域;
步骤12、根据划分结果确定区间隧道拱顶上方覆岩的第一安全厚度、第二安全厚度以及第三安全厚度;
步骤13、根据基础地质资料确定区间隧道拱顶至坚硬岩区域顶部分界线的第一距离,若第一距离大于或等于第一安全厚度,则将该区间隧道的硐室环境分类为A类;
步骤14、若第一距离小于第一安全厚度,则确定区间隧道拱顶至较硬岩区域顶部分界线的第二距离,若第二距离大于或等于第二安全厚度,则将该区间隧道的硐室环境分类为B类;
步骤15、若第二距离小于第二安全厚度,则确定区间隧道拱顶至较软岩区域顶部分界线的第三距离,若第三距离大于或等于第三安全厚度,则将该区间隧道的硐室环境分类为C类;
所述步骤2包括:
步骤21、根据基础地质资料确定区间隧道拱顶所处围岩环境的岩体压缩波速u和岩块压缩波速u0;
步骤22、基于岩体压缩波速u和岩块压缩波速u0计算区间隧道的完整性系数k:
步骤23、通过完整系系数k并根据预设的岩石完整性程度划分表确定拱顶所处围岩的岩石完整性;
所述步骤3包括:
步骤31、根据基础地质资料确定区间隧道中心至地下水位线的距离h,以及不同地层的地下水位以下区间隧道中心以上的厚度hi;
步骤32、根据基础地质资料确定地下水位以下区间隧道中心以上不同地层的渗透系数ki;
步骤33、通过以下公式计算综合渗透系数K:
步骤34、计算区间隧道的等价圆半径rt,其中A为区间隧道面积;
步骤35、根据基础地质资料确定计算区间每延米涌水量Q0:
步骤36、通过区间每延米涌水量Q0基于预设的地下水发育程度划分表将区间隧道围岩的地下水发育程度划分为发育和不发育;
所述步骤4包括:根据基础地质资料判断区间隧道是否穿越大型地层结构面,若穿过大型结构面则存在滑裂面情况,若不穿过,则不存在滑裂面情况;
所述步骤5包括:
步骤51、确定区间隧道围岩性态的4个指标:硐室环境分类、岩石完整性、地下水发育程度、滑裂面情况;
步骤52、确定预设的结构支护参数选取表格:
步骤53、根据区间隧道围岩性态的4个指标并基于该预设的结构支护参数选取表格查找所有支护措施各自对应的支护参数。
2.根据权利要求1所述的基于面向工程的围岩性态判别与隧道支护参数选取方法,其特征在于,所述步骤12包括:
步骤121、基于基础地质资料并通过以下公式计算区间隧道所处岩层的等效松动圈厚度L:
式中rt为隧道等价圆半径,其中A为区间隧道横截面面积,γ为所处围岩的重度,fr为岩石单轴抗压强度,h为隧道埋深;
步骤122、确定区间隧道顶板各岩层区域的最小覆盖岩厚度:其中,
坚硬岩区域最小覆盖岩厚度
较硬岩区域最小覆盖岩厚度
较软岩区域最小覆盖岩厚度
其中,P为拱顶上方全部地层土压力,B为区间宽度,σ为岩石抗弯强度;
步骤123、根据等效松动圈厚度L以及区间隧道顶板各岩层区域的最小覆盖岩厚度确定区间隧道拱顶上方覆岩的第一安全厚度、第二安全厚度以及第三安全厚度。
3.根据权利要求2所述的基于面向工程的围岩性态判别与隧道支护参数选取方法,其特征在于,所述步骤123包括:
步骤1231、根据等效松动圈厚度L以及坚硬岩区域最小覆盖岩厚度H1确定区间隧道拱顶上方覆岩的第一安全厚度S1;
步骤1232、根据等效松动圈厚度L以及较硬岩区域最小覆盖岩厚度H2确定区间隧道拱顶上方覆岩的第二安全厚度S2;
步骤1233、根据等效松动圈厚度L以及较软岩区域最小覆盖岩厚度H3确定区间隧道拱顶上方覆岩的第三安全厚度S3。
4.根据权利要求1所述的基于面向工程的围岩性态判别与隧道支护参数选取方法,其特征在于,所述岩石完整性根据预设的岩石完整性程度划分表分为完整、较完整、较破碎三种类型。
5.根据权利要求1所述的基于面向工程的围岩性态判别与隧道支护参数选取方法,其特征在于,还包括步骤6:根据所有支护措施各自对应的支护参数判定结果确定相应的支护参数断面设计图。
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