[发明专利]用于立体交叉隧道地震动力响应影响分区的检测方法及系统

权利要求书

1.一种用于立体交叉隧道地震动力响应影响分区的检测方法，立体交叉隧道包括已建的第一隧道及与所述第一隧道间隔且交叉施工的新建的第二隧道；其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)接收第一数据，所述第一数据包括：围岩级别、交叉净距、交叉角度、围岩软硬比及围岩软硬界面的倾角；其中，所述围岩级别取所述已建的第一隧道所处地层的围岩级别；所述交叉净距为所述第一隧道上待检测位置处，所述第一隧道与所述第二隧道相邻外壁间的距离；所述交叉角度为所述第一隧道及所述第二隧道的中轴线在水平投影上的交叉锐角；所述围岩软硬比为所述第一隧道待检测处所处围岩与所述第二隧道交叉中心处围岩的弹性模量之比；所述围岩软硬界面的倾角为软硬地层分界面的倾角；

2)根据所述第一数据，得出所述第一隧道上待检测位置处的地震动力响应程度代数值；

3)将计算得出的所述待检测位置处的地震动力响应程度代数值与预先存储的分区基准值进行比较，确定所述待检测位置的分区等级。

2.根据权利要求1所述的用于立体交叉隧道地震动力响应影响分区的检测方法，其特征在于，步骤1)中，所述交叉净距H的计算公式为：

其中，L为所述第一隧道上待检测位置处距所述第一隧道与所述第二隧道交叉点的距离，单位为米；△H为所述第一隧道与所述第二隧道交叉点处的高程差，单位为米；θ为交叉角度，单位为度；D₁为所述第一隧道的开挖洞径，单位为米；D₂为所述第二隧道的开挖洞径，单位为米。

3.根据权利要求1所述的用于立体交叉隧道地震动力响应影响分区的检测方法，其特征在于，步骤2)中，地震动力响应程度代数值的计算公式如下：

其中，η_σ为第一隧道上待检测位置处的地震动力响应程度代数值；H为交叉净距；θ为交叉角度；λ为围岩软硬比；α为围岩软硬界面的倾角。

4.根据权利要求1所述的用于立体交叉隧道地震动力响应影响分区的检测方法，其特征在于，所述预先存储的分区基准值包括第一分区基准值、第二分区基准值及第三分区基准值，并根据所述已建第一隧道的结构服役状态及所述已建第一隧道所处的地层围岩级别进行取值；其中：

当所述已建第一隧道的结构服役状态为健康状态时，

所述已建第一隧道所处的地层围岩级别为Ⅲ级：所述第一分区基准值取[η_σ]0.50，所述第二分区基准值取0.50≤[η_σ]0.73，所述第三分区基准值取[η_σ]≥0.73；

所述已建第一隧道所处的地层围岩级别为Ⅳ级：所述第一分区基准值取[η_σ]0.40，所述第二分区基准值取0.40≤[η_σ]0.60，所述第三分区基准值取[η_σ]≥0.60；

所述已建第一隧道所处的地层围岩级别为Ⅴ级：所述第一分区基准值取[η_σ]0.31，所述第二分区基准值取0.31≤[η_σ]0.47，所述第三分区基准值取[η_σ]≥0.47；

当所述已建第一隧道的结构服役状态为损伤状态时，

所述已建第一隧道所处的地层围岩级别为Ⅲ级：所述第一分区基准值取[η_σ]0.23，所述第二分区基准值取0.23≤[η_σ]0.36，所述第三分区基准值取[η_σ]≥0.36；

所述已建第一隧道所处的地层围岩级别为Ⅳ级：所述第一分区基准值取[η_σ]0.18，所述第二分区基准值取0.18≤[η_σ]0.28，所述第三分区基准值取[η_σ]≥0.28；

所述已建第一隧道所处的地层围岩级别为Ⅴ级：所述第一分区基准值取[η_σ]0.13，所述第二分区基准值取0.13≤[η_σ]0.21，所述第三分区基准值取[η_σ]≥0.21。