一种基于隧道解构诱导应力的修正方法及相关设备

本发明涉及隧道开挖领域，尤其涉及一种基于隧道解构诱导应力的修正方法及相关设备。

背景技术：

1、充分开发利用城市地下空间，建设紧缩城市，节省交通能源，助推减排是目前发展的重要研究方向，城市地下空间开发将朝着地层更深、规模更大、建设效率更高、工艺工法人性化、低碳化、环境友好化方向快速发展，岩石地层轨道交通大跨度暗挖地下车站，作为城市轨道交通系统的重要组成部分，其修建技术的进步是地下空间开发行业进步的重点领域。

2、然而目前在我国广泛在岩石地层修建轨道交通的城市，得益于岩石地层开挖后不同程度具有一定自承能力的特点，大多岩石地层暗挖车站采用空间宽敞、建筑服务功能更优的单拱大跨结构。然而目前在进行隧道开挖时，仍缺少考虑隧道内裂缝的诱导应力对于隧道挖掘安全性影响。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供一种基于隧道解构诱导应力的修正方法及相关设备，主要目的在于解决目前在进行隧道开挖时，仍缺少考虑隧道内裂缝的诱导应力对于隧道挖掘安全性影响的问题。

2、为解决上述至少一种技术问题，第一方面，本发明提供了一种基于隧道解构诱导应力的修正方法，该方法包括：

3、获取目标隧道的围岩应力集中区的层面属性，上述层面属性包括抗拉强度与抗剪强度；

4、在上述围岩应力集中区存在裂缝的情况下，基于目标裂缝确定上述围岩应力集中区的诱导应力，上述目标裂缝为裂缝开度大于预设开度的裂缝，上述预设开度是基于对围岩应力集中区的诱导应力产生影响的裂缝的平均开度确定的；

5、基于上述层面属性和上述诱导应力确定围岩应力集中区的干扰开挖程度。

6、可选的，在上述围岩应力集中区存在裂缝的情况下，基于目标裂缝确定上述围岩应力集中区的诱导应力，包括：

7、在上述围岩应力集中区存在裂缝的情况下，基于二维裂缝诱导应力数学模型确定上述目标裂缝的诱导应力；

8、基于目标裂缝的裂缝净压力、裂缝宽度、诱导应力和围岩应力集中区的岩石泊松比确定上述围岩应力集中区的诱导应力。

9、可选的，上述方法还包括：

10、基于上述围岩应力集中区的干扰开挖程度确定上述目标隧道的第一开挖修正方向。

11、可选的，基于上述围岩应力集中区的干扰开挖程度确定上述目标隧道的第一开挖修正方向，包括：

12、在上述围岩应力集中区的干扰开挖程度大于预设干扰开挖程度的情况下，基于目标隧道的规划目的地、围岩应力分布和裂缝综合评价数据确定上述目标隧道的第一开挖修正方向。

13、可选的，上述方法还包括：

14、获取参考区域内的城运工单数据，其中，上述参考区域以上述围岩应力集中区为中心，以预设距离为半径；

15、基于上述城运工单数据确定目标施工项目数据；

16、基于上述目标施工项目数据、上述目标隧道的规划目的地、围岩应力分布和裂缝综合评价数据确定上述目标隧道的第二开挖修正方向。

17、可选的，上述目标施工项目数据包括施工地点，施工内容、施工开始时间，

18、基于上述目标施工项目数据、上述目标隧道的规划目的地、围岩应力分布和裂缝综合评价数据确定上述目标隧道的第二开挖修正方向，包括：

19、基于上述施工地点，施工内容、施工开始时间修正上述第一开挖修正方向以确定上述目标隧道的第二开挖修正方向。

20、可选的，上述目标施工项目数据还包括施工走向，

21、上述基于上述施工地点，施工内容、施工开始时间修正上述第一开挖修正方向以确定上述目标隧道的第二开挖修正方向，包括：

22、在上述施工走向表征上述目标施工项目与上述目标隧道的第二开挖修正方向存在冲突的情况下，基于上述施工内容和上述施工开始时间预估上述目标施工项目的施工结束时间；

23、基于上述施工结束时间调节上述目标隧道的第二开挖修正方向以获取第三开挖修正方向。

24、第二方面，本发明实施例还提供了一种基于隧道解构诱导应力的修正装置，包括：

25、获取单元，用于获取目标隧道的围岩应力集中区的层面属性，上述层面属性包括抗拉强度与抗剪强度；

26、第一确定单元，用于在上述围岩应力集中区存在裂缝的情况下，基于目标裂缝确定上述围岩应力集中区的诱导应力，上述目标裂缝为裂缝开度大于预设开度的裂缝，上述预设开度是基于对围岩应力集中区的诱导应力产生影响的裂缝的平均开度确定的；

27、第二确定单元，用于基于上述层面属性和上述诱导应力确定围岩应力集中区的干扰开挖程度。

28、为了实现上述目的，根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在上述程序被处理器执行时实现上述的基于隧道解构诱导应力的修正方法的步骤。

29、为了实现上述目的，根据本发明的第四方面，提供了一种电子设备，包括至少一个处理器、以及与上述处理器连接的至少一个存储器；其中，上述处理器用于调用上述存储器中的程序指令，执行上述的基于隧道解构诱导应力的修正方法的步骤。

30、借由上述技术方案，本发明提供的基于隧道解构诱导应力的修正方法及相关设备，对于目前在进行隧道开挖时，仍缺少考虑隧道内裂缝的诱导应力对于隧道挖掘安全性影响的问题，本发明通过获取目标隧道的围岩应力集中区的层面属性，其中，上述层面属性包括抗拉强度与抗剪强度；在上述围岩应力集中区存在裂缝的情况下，基于目标裂缝确定上述围岩应力集中区的诱导应力，其中，上述目标裂缝为裂缝开度大于预设开度的裂缝；基于上述层面属性和上述诱导应力确定围岩应力集中区的干扰开挖程度。在上述方案中，由于高应力岩体的开挖将导致围岩应变能持续耗散与释放，可能诱发裂缝突发大变形等动力地质灾害，从而严重威胁深埋隧洞工程的施工安全，故本发明实施例综合考虑了在隧道开挖时，检测围岩应力集中区存在的裂缝的诱导应力，用于检测目标裂缝对于隧道开挖的安全性影响，从而提出了一种的更全面的围岩应力集中区的评价标准，该标准综合考虑目标隧道的围岩应力集中区的层面属性和诱导应力，对于地下工程的开挖更具有指导性。

31、相应地，本发明实施例提供的基于隧道解构诱导应力的修正装置、设备和计算机可读存储介质，也同样具有上述技术效果。

32、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

技术特征：

1.一种基于隧道解构诱导应力的修正方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述围岩应力集中区存在裂缝的情况下，基于目标裂缝确定所述围岩应力集中区的诱导应力，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述围岩应力集中区的干扰开挖程度确定所述目标隧道的第一开挖修正方向，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标施工项目数据包括施工地点，施工内容、施工开始时间，

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述目标施工项目数据还包括施工走向，

8.一种基于隧道解构诱导应力的修正装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至权利要求7中任一项所述的基于隧道解构诱导应力的修正方法。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括至少一个处理器、以及与所述处理器连接的至少一个存储器；其中，所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，执行如权利要求1至权利要求7中任一项所述的基于隧道解构诱导应力的修正方法。

技术总结
本发明公开了一种基于隧道解构诱导应力的修正方法及相关设备，涉及隧道开挖领域，主要为解决目前在进行隧道开挖时，仍缺少考虑隧道内裂缝的诱导应力对于隧道挖掘安全性影响的问题。该方法包括：获取目标隧道的围岩应力集中区的层面属性，其中，所述层面属性包括抗拉强度与抗剪强度；在所述围岩应力集中区存在裂缝的情况下，基于目标裂缝确定所述围岩应力集中区的诱导应力，其中，所述目标裂缝为裂缝开度大于预设开度的裂缝；基于所述层面属性和所述诱导应力确定围岩应力集中区的干扰开挖程度。本发明用于基于隧道解构诱导应力的修正过程。

技术研发人员：刘凯文,高军,聂如松,李松真,齐永国,陈更,裴彦飞,薛惠玲,周斌,邱睿哲,林晓,张宗宇
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15