申请/专利权人：武汉大学

申请日：2022-03-21

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN114969884B

主分类号：G06F30/13

分类号：G06F30/13;G06F30/23;G06F111/10;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.09.16#实质审查的生效;2022.08.30#公开

摘要：本发明公开了一种盾构隧道开挖过程及地表变形三维有限差分数值模拟方法，包括获取不同岩层和土层的基本力学参数；生成三维地质模型；生成三维隧道实体模型；基于三维隧道实体模型，对三维隧道实体模型进行网格划分，并对隧道开挖区域、管片层及注浆层网格进行加密处理，得到网格模型；将划分好的网格模型导入FLAC3D软件中，并分别赋予各个土层和岩层的力学参数；根据建模中隧道的分组情况，首先开挖先行隧道，开挖到盾构机机身长度后，激活盾构机单元，同时进行中盾注浆辅助或气压辅助，在盾构机尾部激活管片层，激活注浆层，待整个数值模型达到局部平衡后进入一下一个循环；开挖区域布设监测点，能够对隧道盾构进行真实的模拟。

主权项：1.一种盾构隧道开挖过程及地表变形三维有限差分数值模拟方法，其特征在于，包括：步骤S1、通过地质勘察钻孔获取隧道地质信息，通过室内试验获取不同岩层和土层的基本力学参数；步骤S2、画出二维地质剖面图，生成三维地质模型；步骤S3、根据隧道的断面特征信息，包括隧道断面形状及尺寸、管片厚度及尺寸和注浆层厚度，绘制隧道开挖区域、管片和注浆层，根据隧道轴线空间位置生成三维隧道实体模型；步骤S4、基于三维隧道实体模型，对三维隧道实体模型进行网格划分，并对隧道开挖区域、管片层及注浆层网格进行加密处理，得到网格模型；步骤S5、将划分好的网格模型导入FLAC3D软件中，根据室内试验获得的不同土层和岩层基本力学参数，针对土层和岩层分别选择合适的本构方程，本构方程的选取主要根据土层和岩层的力学参数及所处应力状态，并分别赋予各个土层和岩层的力学参数；步骤S6、根据建模中隧道的分组情况，首先开挖先行隧道，开挖到盾构机机身长度后，激活盾构机单元，同时进行中盾注浆辅助或气压辅助，在盾构机尾部激活管片层，激活注浆层，待整个数值模型达到局部平衡后进入一下一个循环；步骤S7、在开挖区域布设监测点，获取隧道开挖过程中地层变形及受力情况，监测点包括地表监测点和地层内监测点，地表监测点根据盾构现场实际布置位置监测为隧道正上方，间距1～2m左右隧道两侧各布置3～5个监测点，地层内监测点根据实际需要，在隧道周围布置，通过现场实际监测结果进行对比分析，确定数值模拟方法的有效性与准确性，而后针对未开挖区域，利用上述数值模拟方法预测开挖过程中地层受力及变形情况，根据数值模拟结果及时调整掘进方案及地层变形处理措施。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 武汉大学 一种盾构隧道开挖过程及地表变形三维有限差分数值模拟方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD