本發(fā)明涉及隧道工程設(shè)計(jì)與施工，尤指一種山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、本部分旨在為本發(fā)明實(shí)施例提供背景或上下文。此處的描述不因?yàn)榘ㄔ诒静糠种芯统姓J(rèn)是現(xiàn)有技術(shù)。

2、在隧道工程中對(duì)隧道防排水方面的關(guān)注與研究較少，對(duì)于防排水處理的理念主要?dú)v經(jīng)了全排、全堵以及當(dāng)下主推的堵水限排三個(gè)階段。對(duì)于全封堵不排水的全包防滲排水模式及目前應(yīng)用較廣的以堵為主、限量排放的半包排水模式逐漸得到應(yīng)用。全包式處理可以減少地下水資源流失，以及防止水位下降，但是會(huì)增加襯砌背后的水壓力，對(duì)于富水山嶺隧道，會(huì)增加技術(shù)難度以及經(jīng)濟(jì)成本。

3、隨著隧道里程的快速增加，工程經(jīng)驗(yàn)的不斷豐富，對(duì)地下水問(wèn)題的處理也更為合理，當(dāng)隧道穿越地下水資源豐富、地下水壓較高的山區(qū)時(shí)，確保運(yùn)營(yíng)期間襯砌在較高水壓作用下保持穩(wěn)定安全十分關(guān)鍵，而當(dāng)隧道采取排水措施則會(huì)影響原有的地下滲流路徑，形成新的滲流場(chǎng)分布特征，決定著隧道水壓力的作用形式與大小。對(duì)于高壓富水地區(qū)的隧道來(lái)說(shuō)，水壓力是隧道襯砌結(jié)構(gòu)的主要荷載之一。

4、目前，在隧道及水工隧洞規(guī)范中對(duì)襯砌水壓力均十分重視，襯砌所承受水壓力計(jì)算方法主要有：折減系數(shù)法，理論解析法，數(shù)值仿真法以及模型實(shí)驗(yàn)法。折減系數(shù)法具有簡(jiǎn)單實(shí)用的特點(diǎn)，但折減系數(shù)的大小取值包含了設(shè)計(jì)者的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，帶有一定主觀性，對(duì)于折減系數(shù)的分析處理及取值方式并未提出有效的技術(shù)方案。

5、綜上來(lái)看，亟需一種可以克服上述缺陷，能夠?qū)φ蹨p系數(shù)進(jìn)行合理分析，綜合隧道施工工程的多維要素來(lái)確定折減系數(shù)的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算方法及裝置。本發(fā)明綜合考慮隧道襯砌水壓力影響因素，對(duì)影響因素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，確定隧道襯砌水壓力的主要影響因素；分析地下水位高度、地層滲透系數(shù)、排水量與初支滲水量之比在內(nèi)的排水率多維度因素對(duì)隧道襯砌水壓力的印象，并擬合出多維度因素影響下的隧道襯砌水壓力折減系數(shù)計(jì)算方法，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)合式襯砌隧道水壓力折減系數(shù)計(jì)算，進(jìn)而計(jì)算復(fù)合式襯砌隧道水壓力，為襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。

2、在本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提出了一種山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算方法，包括：

3、獲取山嶺隧道施工工程資料；

4、從所述山嶺隧道施工工程資料中獲取地下水位高度及地層滲透系數(shù)；

5、通過(guò)水文地質(zhì)調(diào)查及現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)測(cè)確定排水量及滲水量；

6、根據(jù)所述排水量及滲水量確定隧道排水率；

7、根據(jù)所述地下水位高度、地層滲透系數(shù)及隧道排水率確定多維度要素影響下的隧道襯砌水壓力折減系數(shù)。

8、在本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提出了一種山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算裝置，包括：

9、資料獲取模塊，用于獲取山嶺隧道施工工程資料；

10、資料分析模塊，用于從所述山嶺隧道施工工程資料中獲取地下水位高度及地層滲透系數(shù)；

11、排水量滲水量確定模塊，用于通過(guò)水文地質(zhì)調(diào)查及現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)測(cè)確定排水量及滲水量；

12、排水率處理模塊，用于根據(jù)所述排水量及滲水量確定隧道排水率；

13、折減系數(shù)處理模塊，用于根據(jù)所述地下水位高度、地層滲透系數(shù)及隧道排水率確定多維度要素影響下的隧道襯砌水壓力折減系數(shù)。

14、在本發(fā)明實(shí)施例的第三方面，提出了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算方法。

15、在本發(fā)明實(shí)施例的第四方面，提出了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算方法。

16、在本發(fā)明實(shí)施例的第五方面，提出了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算方法。

17、本發(fā)明提出的山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算方法及裝置通過(guò)獲取山嶺隧道施工工程資料；從所述山嶺隧道施工工程資料中獲取地下水位高度及地層滲透系數(shù)；通過(guò)水文地質(zhì)調(diào)查及現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)測(cè)確定排水量及滲水量；根據(jù)所述排水量及滲水量確定隧道排水率；根據(jù)所述地下水位高度、地層滲透系數(shù)及隧道排水率確定多維度要素影響下的隧道襯砌水壓力折減系數(shù)，整體方案通過(guò)理論推導(dǎo)與數(shù)值模擬的方式，分析襯砌水壓主要影響因素，依據(jù)地下水的滲流路徑分析梳理山嶺隧道滲流場(chǎng)的分布特征，得到了多因素影響下確定山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的方法，以指導(dǎo)襯砌結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，為隧道施工提供了有力的數(shù)據(jù)支持。

技術(shù)特征：

1.一種山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算方法，其特征在于，該方法包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算方法，其特征在于，根據(jù)所述排水量及滲水量確定隧道排水率，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算方法，其特征在于，根據(jù)所述地下水位高度、地層滲透系數(shù)及隧道排水率確定多維度要素影響下的隧道襯砌水壓力折減系數(shù)，包括：

5.一種山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算裝置，其特征在于，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算裝置，其特征在于，所述資料分析模塊具體用于：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算裝置，其特征在于，所述排水率處理模塊具體用于：

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算裝置，其特征在于，所述折減系數(shù)處理模塊具體用于：

9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至4任一所述方法。

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至4任一所述方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種山嶺隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算方法及裝置，涉及隧道工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)領(lǐng)域，該方法包括：獲取山嶺隧道施工工程資料；從所述山嶺隧道施工工程資料中獲取地下水位高度及地層滲透系數(shù)；通過(guò)水文地質(zhì)調(diào)查及現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)測(cè)確定排水量及滲水量；根據(jù)所述排水量及滲水量確定隧道排水率；根據(jù)所述地下水位高度、地層滲透系數(shù)及隧道排水率確定多維度要素影響下的隧道襯砌水壓力折減系數(shù)。本發(fā)明結(jié)合地下水位高度、地層滲透系數(shù)、隧道排水率在內(nèi)的多因素，實(shí)現(xiàn)隧道襯砌水壓力折減系數(shù)的計(jì)算，指導(dǎo)計(jì)算隧道襯砌水壓力，具有極強(qiáng)的推廣性和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，為隧道施工提供了有力的數(shù)據(jù)支持。

技術(shù)研發(fā)人員：張孝偉,李信臻,李強(qiáng),史愛(ài)民,劉大剛,吳東陽(yáng),郭珂依,敬楨,徐劍,蔣榮衡,王龍文,陳思屹,杜豐泰,侯開(kāi)峰,黃娟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵長(zhǎng)江交通設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8