[发明专利]一种隧道施工围岩变形分析及信息化施工方法

说明书

本发明的目的在于提供一种隧道施工围岩变形分析及信息化施工方法，包括：对待施工的隧道进行初步勘察，得到所述隧道施工的基本信息；构建分析模型，采用有限元软件对施工过程进行数值模拟，得到所述隧道的变形特征；读取数据库中已完成同类型施工的数据，通过所述分析模型进行模拟与分析，得到已完成数据；将获得的施工过程中的数据与相应的所述已完成数据进行对比，得到比较值；根据分析出的结果，找到支护围岩变形的关键点，进行针对性支护，调整相应的支护方案。本发明将相关力学稳定性研究成果及计算方法通过数值模拟的方式引入隧道工程的建设中，有效的提高了工程的可靠性。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，尤其涉及一种隧道施工围岩变形分析及信息化施工方法。

背景技术

目前，在城市施工过程中，施工环境复杂，地质情况多变，隧道施工过程中往往会遇到城市市政管线，立交桥梁，建筑基础，并且地面的动、静荷载变化较大，往往会造成隧道施工过程中的围岩变形，而围岩的变形量大小，事关工程建设的成败。

在隧道施工过程中，造成围岩变形的原因有很多，一般有以下两类，一种是围岩收到外部荷载的作用，内部应力失去原来的平衡状态造成破坏；另一种是由于外在的干扰，导致岩土体的抗剪强度降低，从而导致围岩变形。

针对围岩的变形量的监控，对于整个工程的可行性、安全性以及经济性起到了重要的作用。如果监控不当，甚至会造成隧道坍塌，造成严重的经济问题。

众所周知的，在隧道施工过程中，围岩的及时监测与超前支护尤为重要，针对目前隧道掘进过程中存在的问题：目前的检测焦点集中在设计以及施工过程，而在隧道施工过程中，所谓的监测点选取过于随意，并且大多是经验法，很容易造成监测点并非工程的关键点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道施工围岩变形分析及信息化施工方法，能够通过数值模拟方式引入隧道工程的建设，找到隧道施工中的关键支护点，有效的提高了可靠性。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种隧道施工围岩变形分析及信息化施工方法，其特征在于，包括：

对待施工的隧道进行初步勘察，得到所述隧道施工的基本信息；

构建分析模型，采用有限元软件对施工过程进行数值模拟，得到所述隧道的变形特征；

读取数据库中已完成同类型施工的数据，通过所述分析模型进行模拟与分析，得到已完成数据；

将获得的施工过程中的数据与相应的所述已完成数据进行对比，得到比较值；

根据分析出的结果，找到支护围岩变形的关键点，进行针对性支护，调整相应的支护方案。

所述“根据分析出的结果，找到支护围岩变形的关键点，进行针对性支护，调整相应的支护方案”后，还包括：

采集每百米现场监测结果，通过所述分析模型获得下一个百米工段的围岩支护变形情况，及时调整相应的支护方案变化，始终对所述围岩变形的关键点进行监控。

所述“所述隧道施工的基本信息”包括：

围岩的地质基本信息、隧道的高度、掘进速度、所述隧道周边的位置环境、所述隧道的岩层的组成结构、加固支护参数以及所述加固支护的受力情况。

所述“构建分析模型，采用有限元软件对施工过程进行数值模拟，得到所述隧道的变形特征”，包括：

根据所述隧道施工的基本信息，由所述隧道掘进过程中的纵横向岩石层结构，构建出边坡岩层结构的三维模型图；

将所述三维模型图分割为多个计算单元，通过结构力学方程矩阵方式形成三维数值模拟分析模型；