[发明专利]上软下硬地层大断面隧道支护结构中临时中墙定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道支护结构领域，具体涉及一种上软下硬复合地层的大断面隧道支护结构中临时中墙定位方法。

背景技术

21世纪是地下空间的世纪，随着西部大开发的进一步推进、各大省会城市及地级市地铁和城际铁路的修建，会涌现越来越多的隧道，特别是大跨大断面隧道。隧道的围岩分级通常按照纵断面不同里程范围而划分为不同级别，然而在洞口段或者浅埋段，由于风化程度从地表到内部逐渐减弱，围岩通常呈现为上软下硬，即围岩在隧道横断面上存在不均匀性，有时上断面是软弱围岩，而中、下台阶是较硬围岩；或者上、中台阶是软弱围岩，而下台阶是较硬围岩。对于这种上软下硬地层，如果采用台阶法，则难免发生大变形，发生不安全事故；如果采用双侧壁导坑法或者CD法/CRD法，则对于位于较硬地层的中、下部也采取临时支护，造成临时支护过多，且相互干扰大，施工慢，造价高。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的是提供一种能确定是否施做临时中墙、方法简单、节约成本的上软下硬地层大断面隧道支护结构中临时中墙定位方法。

本发明的一种上软下硬地层大断面隧道支护结构中临时中墙定位方法，包括如下步骤：

(1)应用结构力学中力法及初期支护受力特性，对上软下硬地层结构受力状态进行分析；

①无中墙时隧道初期支护的受力状态分析；

考虑完全对称衬砌结构，设拱顶未知力为X₁、X₂，则位移平衡方程为：

X1δ11+X2δ12+Δ1P+β0=0X1δ21+X2δ22+Δ2P+u0+fβ0=0]]>

上式中，δ_ik为柔度系数(i,k＝1、2)；Δ_ip为在外荷载作用下，沿X_i方向产生的位移；u₀、β₀分别为拱脚截面的总水平位移和总弹性转角；

拱圈的柔度系数δ_ik和外荷载作用下所产生的位移Δ_ip，可以用结构力学的方法求得：