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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
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G06F30/13 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 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。
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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
Applicant: 湖南科技大学
IPC: E21D15/02
Abstract: 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。
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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
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G06F30/13 , G06F119/14
Abstract: 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。
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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
Applicant: 湖南科技大学
Abstract: 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。
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公开(公告)号：CN109726473B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN201811620851.0
申请日：2018-12-28
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G06F30/13
Abstract: 本发明公开了一种基于三维的深埋隧道临界安全进尺与坍方形状确定方法。首先根据地层参数以及埋深等条件，结合隧道开挖进尺段之间的几何关系，然后分别计算深埋隧道的重力外力功率、内能耗散功率，最后根据临界破坏时的能量守恒原理，即外力功率等于内能耗散功率，确定深埋隧道的临界安全进尺。本发明为确定深埋隧道的安全进尺提供了计算方法；据此可以判断隧道现场施工采用的进尺是否满足要求，并为采取相应的工程提供依据，可以有效避免进尺段坍方的发生；同时可以确定隧道进尺段临界坍方破坏的三维破坏面形状，确定坍方体高度以及坍方体积等。本发明方法亦可以应用于采矿巷道、水工隧洞等地下建筑结构的进尺安全判断、确定等。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113569317A
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202110865061.4
申请日：2021-07-29
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G06F30/13 , G06F119/14
Abstract: 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：CN113569316A
公开(公告)日：2021-10-29
申请号：CN202110865018.8
申请日：2021-07-29
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G06F30/13 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 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。
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公开(公告)号：CN113536587A
公开(公告)日：2021-10-22
申请号：CN202110863584.5
申请日：2021-07-29
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G06F30/20 , G06F111/04 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种岩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：建立岩质地层浅埋不等跨隧道破坏模式；岩质地层的等效黏聚力与内摩擦角由霍克布朗准则准得到；计算各个破坏体之间的速度关系与边长关系；计算岩质围岩重力做功功率；计算岩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。本发明方法可以应用于存在不等跨小间距的地下工程的围岩压力计算与衬砌的安全评估，如采矿中相邻巷道、水工中相邻的隧洞、地铁相邻的区间隧道等，从而采用非对称设计与支护施工方案，能节约材料，降低成本，并有利于隧道施工安全。
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公开(公告)号：CN107315879B
公开(公告)日：2020-05-26
申请号：CN201710520127.X
申请日：2017-06-30
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G06F30/13 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 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：CN107066807B
公开(公告)日：2020-02-14
申请号：CN201710107496.6
申请日：2017-02-27
Applicant: 湖南科技大学
IPC: G06F30/13
Abstract: 本发明公开了一种确定竖井衬砌安全性与优化的计算方法。本发明的技术要点是：(1)将竖井分成若干个分段；(2)计算每分段竖井最下端处的围岩竖向应力；(3)计算每分段竖井最下端处竖井衬砌所受的围岩水平压力；(4)计算每分段竖井衬砌所提供的最大支护力；(5)计算每分段竖井衬砌的安全系数；(6)调整优化每段竖井衬砌参数。本发明提出的竖井衬砌的安全性与优化计算方法，改变了竖井衬砌设计依赖规范或经验的现状，且根据竖井深度进行分段判断与优化，实现了不同深度处竖井采取不同的优化衬砌参数，有利于节约成本，降低工程造价。本发明的方法，亦可以应用于斜井衬砌安全性与优化中。
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