[发明专利]一种岩溶隧道突水预警计算模型及计算方法

摘要

本发明公开了一种岩溶隧道突水预警计算模型，包括：数据输入层，用于输入根据压强采集装置检测到的岩溶水作用到中间岩层上的压强；均布荷载计算层，计算岩溶水作用到中间岩层上的均布荷载；应力计算层，用于将中间岩层简化为简支梁然后通过结构力学以及均布荷载来计算中间岩层受岩溶水作用而产生的拉应力σt；比较层，用于将中间岩层产生的拉应力σt与事先测定的中间岩层的许用应力[σ]进行比较：若σt≤[σ]，则表明中间岩层处于安全状态；若σt＞[σ]，则表明中间岩层处于不稳定状态，并生成预警信号。本发明还公开了一种岩溶隧道突水预警计算方法，采用本发明的计算模型。本发明综合考虑岩溶水压强与中间岩层抗拉强度来进行突水预警，能够提高准确性。

主权项

1.一种岩溶隧道突水预警计算模型，其特征在于，包括以下数据层：数据输入层，用于输入根据压强采集装置检测到的岩溶水作用到中间岩层上的压强；所述压强采集装置包括至少三根位于同一直线上并且贯穿中间岩层而伸入岩溶水中的应力传感器；均布荷载计算层，用于将岩溶水作用到中间岩层上的荷载简化为均布荷载，并根据数据输入层输入的各压强值，计算岩溶水作用到中间岩层上的均布荷载；应力计算层，用于将中间岩层简化为简支梁，并将应力传感器简化为固定支点，然后通过结构力学以及均布荷载来计算中间岩层受岩溶水作用而产生的拉应力σt；比较层，用于将中间岩层产生的拉应力σt与事先测定的中间岩层的许用应力[σ]进行比较：若σt≤[σ]，则表明中间岩层处于安全状态；若σt＞[σ]，则表明中间岩层处于不稳定状态，并生成预警信号。