申请/专利权人：华北水利水电大学

申请日：2022-05-27

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN115032366B

主分类号：G01N33/24

分类号：G01N33/24;G01M99/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2022.09.30#实质审查的生效;2022.09.09#公开

摘要：本发明公开了一种隧道开挖土体体积损失模拟系统及方法，旨在解决现有技术控制精度和操作复杂的技术问题。该模拟系统包括：试验箱、既有隧道结构模型、土体损失模拟装置、数据处理终端；所述土体损失模拟装置包括：模拟管片、支撑件、弹性封堵件、竖向位移模块、竖向位移测量模块；该损失模拟方法包括调试土体体积损失模拟装置、准备模拟环境、调整竖向位移模块、计算土体损失率。具有模拟精度和可靠性高、操作简单的优点。

主权项：1.一种隧道开挖土体体积损失模拟方法，其特征在于，基于隧道开挖土体体积损失模拟系统而实施，所述隧道开挖土体体积损失模拟系统包括：试验箱、既有隧道结构模型、土体损失模拟装置、数据处理终端；所述既有隧道结构模型下方等距设有位移计；所述土体损失模拟装置包括：两块上下对称设置的半圆形模拟管片、水平设置在所述模拟管片内的支撑件、用于封堵两块模拟管片对照端面间空隙的弹性封堵件、设于支撑件间的分别对称布置的竖向位移模块和竖向位移测量模块，所述竖向位移测量模块分别与所述数据处理终端对应电连接；所述隧道开挖土体体积损失模拟方法包括如下步骤：（1）调试土体体积损失模拟装置，确保竖向位移模块和竖向位移测量模块紧固的设置在相应支撑件所对应卡槽内，调整两模拟管片对照端面间距离等于设定量程，并在两模拟管片对照端面间隙间设置对应尺寸的弹性封堵件；（2）准备模拟环境，按照模型缩放比，将土体体积损失模拟装置及既有隧道结构模型设于试验箱相应位置处，且根据模拟目标区域的实际土层分层填装土体，并依据实际土层密实度对相应土体进行压实；（3）控制竖向位移模块缓慢下降，数据处理终端实时读取竖向位移模块以及既有隧道结构模型下方各位移计的数值，并计算竖向位移模块数据均值h；（4）由土体体积损失模拟装置参数：模拟管片外直径D，模拟管片内半径r，模拟管片长度L，两模拟管片对照端面间空隙H，由数据处理终端基于公式V土体损失=h×D×L计算土体体积损失量，基于公式V土体损失率=×100%计算土体体积损失率，并绘制各既有隧道结构模型下方土体位移监测曲线。

全文数据：

权利要求：

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