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公开(公告)号：CN113569317B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202110865061.4
申请日：2021-07-29
申请人： 湖南科技大学
IPC分类号： G06F30/13 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种土质地层深埋不等跨隧道围岩压力确定方法。它主要包括如下步骤：建立土质地层深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；计算各个破坏体之间的速度关系与边长关系；计算深埋隧道周边破坏范围内土质围岩重力做功功率；计算深埋不等跨隧道周边破坏范围内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。本发明为确定深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深埋时围岩压力确定方法的不足。
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公开(公告)号：CN115186324A
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210548688.1
申请日：2022-05-20
申请人： 湖南科技大学
IPC分类号： G06F30/13 , G06F30/20 , E21F17/00 , G06F119/02
摘要： 本发明公开了一种评估浅埋隧道超挖对拱部塌方影响的方法。它主要包括如下步骤：根据浅埋隧道超挖情况，确定超挖形状以及超挖面积；计算浅埋隧道塌方体重力做功；计算浅埋隧道塌方体内能耗散；根据最小能耗原理以及边界条件，求解塌方范围以及塌方量大小；改变不同的超挖角度、超挖高度、超挖面积，评估其对浅埋隧道塌方范围以及塌方大小的影响。本发明可以应用于浅埋地下工程中关于拱部超挖对塌方的影响分析，并且能够考虑超挖角度、超挖高度以及超挖面积等因素的影响，为评估超挖影响以及塌方的加固与防治提供理论方法指导。
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公开(公告)号：CN107315880B
公开(公告)日：2020-05-05
申请号：CN201710520178.2
申请日：2017-06-30
申请人： 湖南科技大学
摘要： 本发明公开了一种水平地震力作用下隧道直边墙三维破坏形状的定位方法。本发明主要是：根据隧道所在地区抗震设防烈度，获得隧道水平地震作用加速度；根据围岩等级情况，获得围岩相关力学参数；计算直边墙三维破裂面处的内能耗散功率；计算直边墙三维坍塌体内地震荷载所做的外力功率；构建含有地震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，确定三维破裂面形状函数；根据位移、应力边界条件以及能量守恒，确定三维破裂面形状函数的系数值；根据破裂面形状函数及其系数值，绘制三维破裂面形状图。本发明为不同水平地震作用下隧道直边墙的三维破坏形状提供了计算方法；根据破坏形状，可以为地震区隧道加固范围提供参考。
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公开(公告)号：CN107339121A
公开(公告)日：2017-11-10
申请号：CN201710520196.0
申请日：2017-06-30
申请人： 湖南科技大学
IPC分类号： E21F17/00
CPC分类号： E21F17/00
摘要： 本发明公开了一种水平地震力作用下隧道曲边墙三维破坏形状的定位方法。该方法根据地震时地震所做的功与围岩破裂能量耗散相等，基于变分法求极值的条件，确定曲边墙三维破裂面形状函数；结合位移、应力边界条件，确定三维破裂面形状函数的系数值；从而根据破裂面形状函数及其系数值，绘制三维破裂面形状图。本发明为确定水平地震下隧道曲边墙三维破坏形状提供了计算方法；根据破坏形状，可以为地震区曲边墙隧道加固范围提供参考；另外也可判断地震下曲边墙是否安全；并计算地震下曲边墙坍方体积。本发明方法，亦可以应用于地震作用下盾构隧道、地铁区间隧道等其他具有曲边墙的地下建筑结构的破坏范围确定、加固范围确定、边墙安全评估等。
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公开(公告)号：CN107315879A
公开(公告)日：2017-11-03
申请号：CN201710520127.X
申请日：2017-06-30
申请人： 湖南科技大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明公开了一种富水隧道掌子面突水破坏临界水压及临界厚度的确定方法。根据掌子面前方富水的压力、隧道开挖断面尺寸、隔水层厚度、围岩条件等情况，分别计算富水压力所做功率、破裂面能量耗散功率，依据能量守恒原理，求得含有隔水层的函数表达式，基于高等数学中函数求极值方法，求得在既有富水压力下的隔水层临界厚度；改变富水压力的情况，可以得到不同富水程度下掌子面前方临界隔水层厚度，对应的富水压力即临界突水压力；改变掌子面前方围岩条件，可以得到不同围岩条件下掌子面前方突水临界水压与临界隔水层厚度。本发明为判断富水隧道掌子面是否突水提供了计算方法；据此可以评价施工是否安全，隔水层厚度是否满足要求等。
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公开(公告)号：CN117454482A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311410341.1
申请日：2023-10-27
申请人： 湖南科技大学
IPC分类号： G06F30/13 , G06F30/28 , G06F119/02 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种不同斜井倾角下开挖进尺安全性计算方法。本发明主要是，首先计算斜井开挖进尺段破坏面尺寸之间的几何与角度关系，然后分别计算围岩重力外力功率、围岩内能耗散功率，计算安全系数，并与允许安全系数进行比较，判断斜井开挖进尺是否安全。本发明为确定斜井合理开挖进尺提供了计算方法；据此可以评价开挖进尺是否安全；进而可以确定不同斜井倾角下，斜井不同开挖进尺下的安全系数，从而为斜井安全施工提供依据。
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公开(公告)号：CN116415337A
公开(公告)日：2023-07-11
申请号：CN202310408075.2
申请日：2023-04-17
申请人： 湖南科技大学
IPC分类号： G06F30/13 , E21D11/18 , G06F30/20 , G06F111/10 , G06F119/14
摘要： 本发明公开了一种软弱地层隧道扩大拱脚宽度确定方法，它主要包括如下步骤：(1)确定隧道竖向围岩压力；(2)计算喷射混凝土层自重；(3)计算拱脚竖向反力；(4)计算地基容许承载力；(5)计算拱脚处地基应力；(6)判断地基是否安全；(7)计算在满足地基容许承载力下扩大拱脚宽度。本发明可以评估隧道两侧拱脚下地基的稳定性；并可根据地基允许承载力与围岩压力，计算出扩大拱脚宽度，解决了隧道施工中扩大拱脚宽度确定难的问题，有利于设计与施工单位从理论上对扩大拱脚宽度进行优化设计。
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公开(公告)号：CN110378067B
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN201910693461.4
申请日：2019-07-30
申请人： 湖南科技大学
IPC分类号： G06F30/13
摘要： 本发明公开了一种隧道三维纵向连续塌方安全性与支护参数的确定方法，包括如下步骤：（1）将连续塌方段塌方体分成三部分：位于中间的一个棱柱体，及位于两端是两个半椎体；并计算塌方体的高度和体积；（2）计算塌方体自重荷载所做的外力功率及塌方体内能耗散功率；（3）计算塌方安全系数；并判断是否需要支护，若需要支护，计算支护加固提供的最小支护力；确定支护时喷射混凝土的厚度。本发明在围岩参数和隧道尺寸已知的情况下，能够判断隧道是否会发生连续塌方；本发明还可以塌方安全系数，当安全系数小隧道需要支护时，还能够确定相应的塌方体体积、最小支护力及相应的支护混凝土的厚度。
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公开(公告)号：CN114922686A
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202210548785.0
申请日：2022-05-20
申请人： 湖南科技大学
摘要： 本发明公开了一种确定深埋矩形隧道顶板超挖对塌方影响的计算方法。它主要包括如下步骤：根据深埋矩形隧道顶板超挖情况，确定超挖形状以及超挖面积；计算深埋矩形隧道塌方体重力做功；计算深埋矩形隧道塌方体内能耗散；根据最小能耗原理以及边界条件，求解塌方范围以及塌方量大小；改变不同的超挖高度、超挖宽度、超挖面积，计算其对塌方范围以及塌方大小的影响。本发明可以应用于深埋矩形断面形式地下工程中关于超挖对塌方的影响分析，为确定深埋矩形隧道顶板超挖对塌方的影响提供了计算方法，并且能考虑超挖宽度、超挖高度以及超挖面积的影响，为确定超挖影响以及塌方的加固与防治提供理论方法指导，有利于安全施工。
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公开(公告)号：CN110378067A
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201910693461.4
申请日：2019-07-30
申请人： 湖南科技大学
IPC分类号： G06F17/50
摘要： 本发明公开了一种隧道三维纵向连续塌方安全性与支护参数的确定方法，包括如下步骤：（1）将连续塌方段塌方体分成三部分：位于中间的一个棱柱体，及位于两端是两个半椎体；并计算塌方体的高度和体积；（2）计算塌方体自重荷载所做的外力功率及塌方体内能耗散功率；（3）计算塌方安全系数；并判断是否需要支护，若需要支护，计算支护加固提供的最小支护力；确定支护时喷射混凝土的厚度。本发明在围岩参数和隧道尺寸已知的情况下，能够判断隧道是否会发生连续塌方；本发明还可以塌方安全系数，当安全系数小隧道需要支护时，还能够确定相应的塌方体体积、最小支护力及相应的支护混凝土的厚度。
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