[发明专利]应力流守恒原理及地下洞室群布置设计方法和装置

说明书

本发明提供了应力流守恒原理及地下洞室群布置设计方法和装置，所述方法包括：获取洞室群中岩墙的厚度；根据所述洞室群中岩墙的厚度确定设置在所述中岩墙上的锚杆；获取所述锚杆的前期设计参数，基于所述锚杆的前期设计参数，计算得到所述中岩墙的安全系数；判断所述中岩墙的安全系数是否符合标准，若符合标准则将所述锚杆的前期设计参数作为所述洞室群中所述锚杆的设计参数。本发明基于受力平衡的思想提出了应力流守恒原理，采用应力流守恒原理可以方便快速地计算所述洞室群中所述锚杆的设计参数，确保群洞的稳定；同时采用这种方式对锚杆的参数进行设计可以降低计算的经济成本并提高施工效率。

技术领域

本发明涉及隧道技术领域，具体而言，涉及应力流守恒原理及地下洞室群布置设计方法和装置。

背景技术

近年来，随着我国各行各业地下空间大规模的开发利用，出现了许多地下洞室群的工程，如水利水电行业的地下发电厂房、交通运输行业的地下车站、军事部门的地下机库和弹药库等，这些地下洞室群的规模越来越大，结构越来越复杂，地下洞室群围岩的稳定性及支护结构的设计成为工程建设的关键技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供应力流守恒原理及地下洞室群布置设计方法和装置，以改善上述问题。

为了实现上述目的，本申请实施例提供了如下技术方案：

一方面，本申请实施例提供了应力流守恒原理及地下洞室群布置设计方法，所述方法包括：

获取洞室群中岩墙的厚度；

根据所述洞室群中岩墙的厚度确定设置在所述中岩墙上的锚杆；

获取所述锚杆的前期设计参数，基于所述锚杆的前期设计参数，计算得到所述中岩墙的安全系数；

判断所述中岩墙的安全系数是否符合标准，若符合标准则将所述锚杆的前期设计参数作为所述洞室群中所述锚杆的设计参数。

可选的，所述根据所述洞室群中岩墙的厚度确定设置在所述中岩墙上的锚杆，包括：

分析所述洞室群中岩墙的厚度，若所述洞室群中岩墙的厚度小于10m，则确定在所述中岩墙上设置的锚杆为对拉锚杆；若所述洞室群中岩墙的厚度大于等于10m，则确定在所述中岩墙上设置的锚杆为砂浆锚杆。

可选的，所述获取所述锚杆的前期设计参数，基于所述锚杆的前期设计参数，计算得到所述中岩墙的安全系数，包括：

获取单根所述锚杆的预应力范围、相邻所述锚杆之间的水平间距范围和相邻所述锚杆之间的竖向间距范围；

在所述单根所述锚杆的预应力范围、相邻所述锚杆之间的水平间距范围和相邻所述锚杆之间的竖向间距范围之间各取一个数值作为所述锚杆的前期设计参数，得到所述单根所述锚杆的预应力前期设计值、相邻所述锚杆之间的水平间距前期设计值和相邻所述锚杆之间的竖向间距前期设计值；

根据所述单根所述锚杆的预应力前期设计值、相邻所述锚杆之间的水平间距前期设计值和相邻所述锚杆之间的竖向间距前期设计值得到所述锚杆预应力提供的围压，基于所述锚杆预应力提供的围压计算所述中岩墙的安全系数。

可选的，所述判断所述中岩墙的安全系数是否符合标准，若符合标准则将所述锚杆的前期设计参数作为所述洞室群中所述锚杆的设计参数后，还包括：

若所述中岩墙的安全系数不符合标准，则重新在所述单根所述锚杆的预应力范围、相邻所述锚杆之间的水平间距范围和相邻所述锚杆之间的竖向间距范围之间各取一个数值重新计算所述中岩墙的安全系数，直至计算得到的所述中岩墙的安全系数符合标准。

可选的，所述获取所述锚杆的前期设计参数，基于所述锚杆的前期设计参数，计算得到所述中岩墙的安全系数，包括：