公开(公告)号：CN107237644B

公开(公告)日：2018-11-06

申请号：CN201710520086.4

申请日：2017-06-30

申请人： 湖南科技大学

发明人： 安永林 ,  胡文轩 ,  岳健 ,  欧阳鹏博

IPC分类号： E21D11/38

摘要： 本发明公开了一种隧道仰拱三维突水破坏临界水压与临界厚度的确定方法。本发明主要是，首先计算仰拱三维突水破坏面尺寸之间的几何关系，然后分别计算水压外力功率、隔水层重力外力功率、内能耗散功率，最后根据外力功率等于内能耗散功率，确定在已知隔水层厚度时，仰拱突水破坏时的临界水压；或确定在已知含水层水压力时，隔水层的临界厚度。本发明为确定隧道仰拱突水破坏时的临界水压与临界厚度提供了计算方法；据此可以判断隧道仰拱是否突水、隔水层厚度是否满足要求，并为泄水降压提供依据，如高水压下，把水压降低到临界水压以下，则可以有效避免突水的发生；同时本发明的方法可以确定隧道仰拱突水破坏时三维破坏面形状。

公开(公告)号：CN107330272A

公开(公告)日：2017-11-07

申请号：CN201710520089.8

申请日：2017-06-30

申请人： 湖南科技大学

发明人： 安永林 ,  胡文轩 ,  岳健 ,  欧阳鹏博

IPC分类号： G06F19/00

摘要： 本发明公开了一种隧道拱顶三维突水破坏临界水压与临界厚度的确定方法。本发明基于隧道拱顶临界突水破坏时，水压力做功功率与隔水层重力做功功率之和等于三维破裂面处的内能耗散功率，分别计算水压力外力功率、隔水层重力外力功率和内能耗散功率，构造含有水压外力功率、隔水层重力外力功率和内能耗散功率的泛函；根据变分法求极值的条件，并结合位移、应力边界条件以及能量守恒定律，确定在已知隔水层厚度时，拱顶突水破坏时的临界水压；或确定在已知含水层水压力时，隔水层的临界厚度；同时根据求得的破裂面函数，可以绘制突水时的三维破裂面形状图。本发明可以判断隧道拱顶是否突水、隔水层厚度是否满足要求，并为泄水降压提供依据。

公开(公告)号：CN107237644A

公开(公告)日：2017-10-10

申请号：CN201710520086.4

申请日：2017-06-30

申请人： 湖南科技大学

发明人： 安永林 ,  胡文轩 ,  岳健 ,  欧阳鹏博

IPC分类号： E21D11/38

CPC分类号： E21D11/38

摘要： 本发明公开了一种隧道仰拱三维突水破坏临界水压与临界厚度的确定方法。本发明主要是，首先计算仰拱三维突水破坏面尺寸之间的几何关系，然后分别计算水压外力功率、隔水层重力外力功率、内能耗散功率，最后根据外力功率等于内能耗散功率，确定在已知隔水层厚度时，仰拱突水破坏时的临界水压；或确定在已知含水层水压力时，隔水层的临界厚度。本发明为确定隧道仰拱突水破坏时的临界水压与临界厚度提供了计算方法；据此可以判断隧道仰拱是否突水、隔水层厚度是否满足要求，并为泄水降压提供依据，如高水压下，把水压降低到临界水压以下，则可以有效避免突水的发生；同时本发明的方法可以确定隧道仰拱突水破坏时三维破坏面形状。

公开(公告)号：CN104500093B

公开(公告)日：2017-02-22

申请号：CN201410784757.4

申请日：2014-12-16

申请人： 湖南科技大学

发明人： 安永林 ,  施成华 ,  贺建清 ,  吴波 ,  王志斌 ,  陈伟

IPC分类号： E21D11/00 ,  G06F17/50

摘要： 本发明公开了一种上软下硬地层大断面隧道支护结构中临时中墙定位方法，包括如下步骤：(1)应用结构力学中力法及初期支护受力特性，对上软下硬地层结构受力状态进行分析；①无中墙时隧道初期支护的受力状态分析；②无中墙时隧道初期支护拱脚的地基荷载；③有中墙时隧道初期支护的受力状态分析；④有中墙时隧道初期支护的地基荷载；(2)应用上述所得的受力状态分析，进一步探讨上软下硬地层结构受力机理；(3)应用地层模式结合软硬地层分界的具体位置及围岩软弱的情况，初步确定上、中、下各台阶的临时中墙设置与否。

公开(公告)号：CN117473628A

公开(公告)日：2024-01-30

申请号：CN202311565501.X

申请日：2023-11-22

申请人： 湖南科技大学

发明人： 安永林 ,  周鲁云 ,  李生辉 ,  刘文娟 ,  郭晋东 ,  王柯

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/28 ,  G06F111/10 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种斜井近富水断层开挖掌子面‑进尺段稳定性的计算方法。本发明主要是，首先计算斜井掌子面‑进尺段破坏面尺寸之间的几何与角度关系，确定掌子面‑进尺段各破坏块体速度关系，然后分别计算断层水压力外力功率、围岩重力外力功率、围岩内能耗散功率，计算稳定安全系数，并与允许稳定安全系数进行比较，判断斜井掌子面‑进尺段是否稳定安全。本发明为评估斜井近富水断层开挖掌子面‑进尺段的稳定性提供了计算方法；据此可以评价掌子面‑进尺段是否稳定安全；进而可以确定斜井在不同断层富水程度、不同开挖进尺、不同开挖高度下掌子面‑进尺段稳定安全系数，以及获得与允许稳定安全系数对应的临界断层水压力，从而为斜井近富水断层安全施工以及泄水降压等提供依据。

公开(公告)号：CN117313583A

公开(公告)日：2023-12-29

申请号：CN202311375781.8

申请日：2023-10-23

申请人： 湖南科技大学

发明人： 刘文娟 ,  周鲁云 ,  安永林 ,  谭格宇 ,  李生辉 ,  郭晋东

IPC分类号： G06F30/28 ,  E21D11/10 ,  E21F16/02 ,  G06F30/13 ,  G06F113/08 ,  G06F119/06 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种断层上盘隧道开挖防突厚度与临界水压的确定方法。本发明主要是，首先计算断层上盘隧道破坏面尺寸之间的几何关系，然后分别计算断层水压力外力功率、围岩内能耗散功率，最后根据外力功率等于内能耗散功率，确定在已知隧道开挖到断层的距离时，断层突水破坏时的临界水压；或确定在已知断层水压力时，隧道距离断层的临界防突厚度。本发明为确定断层上盘隧道掌子面突水破坏时的临界水压与临界防突厚度提供了计算方法；据此可以评价断层上盘隧道开挖是否突水、防突厚度是否满足要求，并为泄水降压、注浆加固等治理措施提供依据，如高水压下，把水压降低到临界水压以下；或者注浆提高围岩自身强度，则可以有效避免突水的发生；同时本发明的方法可以确定不同断层倾角下上盘隧道开挖临界防突厚度以及临界水压。

公开(公告)号：CN113569316B

公开(公告)日：2023-11-10

申请号：CN202110865018.8

申请日：2021-07-29

申请人： 湖南科技大学

发明人： 安永林 ,  李佳豪 ,  刘文娟 ,  贺建清 ,  周进 ,  谭格宇

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F111/04 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种土质地层浅埋不等跨隧道围岩压力确定方法，它主要包括如下步骤：建立土质地层浅埋不等跨隧道破坏模式；计算黏聚力由非线性破坏准则得到；计算各个破坏块体之间的速度关系与边长关系；计算土质围岩重力做功功率；计算土质围岩内能耗散功率；计算支护反力做功功率；根据能量守恒原理，并结合约束条件，求解支护反力，即可得到围岩压力。本发明为确定浅埋不等跨隧道的围岩压力提供了计算方法，且能考虑两个隧道相对大小的影响，以及相对位置的影响，弥补了目前铁路/公路隧道设计规范、地下铁道设计规范等地下工程相关规范中没有不等跨隧道围岩压力确定方法的不足，可以为土质地层不等跨隧道衬砌设计与安全评估提供依据。

公开(公告)号：CN115929362A

公开(公告)日：2023-04-07

申请号：CN202211638566.8

申请日：2022-12-20

申请人： 湖南科技大学

发明人： 刘运思 ,  许涛 ,  黄月圆 ,  杜宪武 ,  王晶 ,  安永林 ,  曾超峰

IPC分类号： E21D15/02

摘要： 本发明公开了一种密贴下穿既有线条件下的防沉降控制方法及系统，该方法包括：构建下穿既有线区段的数值模型；基于所述数值模型进行模拟监测，得到工字钢间距、工字钢类型、既有线上列车运行速度分别与框架结构的邻近土层受影响范围L、邻近土层的最大沉降量S、邻近土层最大振动加速度a的关系式；针对当前施工场景下的下穿既有线区段内的框架结构，计算监测指标并依据监测指标与振动放大效应类别的对应关系，为当前所属施工阶段进行防沉降控制；其中，基于监测指标划分为无振动放大效应、微弱振动放大效应以及强烈振动放大效应。本发明填补了在列车振动条件下考虑工字钢种类和工字钢间距对土体沉降影响的技术空白，保证下穿既有线的施工安全性。

公开(公告)号：CN110472314B

公开(公告)日：2023-04-07

申请号：CN201910692972.4

申请日：2019-07-30

申请人： 湖南科技大学

发明人： 安永林 ,  李佳豪 ,  岳健 ,  曾贤臣 ,  周进

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F119/14

摘要： 本发明公开了一种评估隧道存在软弱夹层下掌子面稳定性的方法。本发明主要包括，(1)根据隧道埋深、围岩条件、隧道开挖跨度、地表超载，确定隧道掌子面破坏体顶部的竖向压力；(2)计算掌子面沿着软弱夹层破坏的安全系数；(3)计算掌子面沿着围岩内部破坏的安全系数；(4)确定掌子面稳定安全系数。本发明可以评估不同软弱夹层的位置、不同软弱夹层的倾角以及不同软弱夹层力学参数下的掌子面稳定安全系数；亦可以分析隧道埋深、开挖跨度、地表超载等对掌子面的稳定影响，解决了该地层稳定性评估难的问题，有利于提前采取应对措施。

公开(公告)号：CN110442948B

公开(公告)日：2023-04-07

申请号：CN201910692960.1

申请日：2019-07-30

申请人： 湖南科技大学

发明人： 安永林 ,  李佳豪 ,  岳健 ,  曾贤臣 ,  周进

IPC分类号： G06F30/13 ,  G06F30/20

摘要： 本发明公开了一种上软层厚度与倾角对隧道掌子面稳定性的确定方法。本发明主要包括，(1)根据隧道掌子面的软硬地层分界面倾角，判断掌子面失稳是发生在上部软地层内，还是发生于软硬分层界面的复合破坏；(2)根据隧道埋深、围岩条件、掌子面上部软地层厚度、隧道开挖高度，确定隧道掌子面破坏体顶部的竖向压力；(3)计算掌子面塌方体重力；(4)计算滑裂面上的下滑力；(5)计算滑裂面上的抗滑力；(6)安全系数的确定。本发明解决了上软下硬等软硬不均地层稳定性评估难的问题，有利于提前采取应对措施；通过改变上部软地层的力学参数，可以得到围岩加固效果应满足的相关要求，从而保障隧道施工安全。