申请/专利权人：湖南科技大学

申请日：2023-10-27

公开（公告）日：2024-01-05

公开（公告）号：CN117349936A

主分类号：G06F30/13

分类号：G06F30/13;G06F30/20;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.01.23#实质审查的生效;2024.01.05#公开

摘要：本发明公开了一种水下隧道近断层下盘开挖进尺安全性计算方法。本发明主要是，首先计算水下隧道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，计算安全系数，并与允许安全系数进行比较，判断隧道开挖进尺是否安全。本发明为确定水下隧道邻近断层施工的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，以及在允许安全系数下合理的安全开挖进尺是多少；进而可以确定不同断层倾角与断层水压力下，隧道不同开挖进尺下的安全系数，从而为水下隧道邻近断层安全施工提供依据。

主权项：1.一种水下隧道近断层下盘开挖进尺安全性计算方法，其特征在于包括如下顺序的步骤：1水下隧道进尺段破坏面尺寸之间的几何与及角度关系： ； ； ； ； ； ； ； ； ；式中：LAF为A点与F点之间的长度；LAG为A点与G点之间的长度，即防断层突水厚度；φ为围岩内摩擦角；a1为边OA与边AB之间的夹角；β为断层倾角；a2为边OB与边AB之间的夹角；a3为边OE与边EF之间的夹角；LOA为O点与A点之间的长度；Len为隧道开挖进尺；LOB为O点与B点之间的长度；LOE为O点与E点之间的长度；LOF为O点与F点之间的长度；LBE为B点与E点之间的长度；LEF为E点与F点之间的长度；2断层水压力外力功率： ；式中：WW为断层水压力外力功率；PW为断层水压力；v0为块体ABEF的速度；3围岩重力外力做功功率，其包括如下步骤：（Ⅰ）根据上述计算块体各边长关系得到块体的面积： ； ； ；式中：SOAB为块体OAB的面积；SOFE为块体OFE的面积；SABEF为块体ABEF的面积；（Ⅱ）围岩重力外力功率Wγ为块体重力与速度竖向分量的乘积，则根据上述得到块体的面积与速度可以得到： ；式中：Wγ为围岩重力外力功率；γ为围岩重度；4外力功率为： ；式中：W为外力功率；5围岩内能耗散功率为： ；式中：ED为围岩内能耗散功率；c为围岩黏聚力；6安全系数为： ；式中：FOS为安全系数；7判断是否安全：若，则开挖进尺满足允许安全系数，施工安全；若，则开挖进尺不满足允许安全系数，施工不安全；式中：[Fos]为允许安全系数。

全文数据：

权利要求：

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