买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：中南大学

摘要：本发明公开了一种隧道基底注浆量计算方法，包括获取隧道基底的数据信息；对隧道基底注浆过程进行简化；获取隧道基底所在位置的应力数据；基于圆孔扩张理论对注浆体轴向膨胀量进行计算，基于Mindlin解对注浆体竖向膨胀量进行计算；根据得到的膨胀量计算结果计算得到隧道基底的注浆量。本发明还公开了一种实现所述隧道基底注浆量计算方法的系统。本发明通过隧道基底注浆体的简化，并基于圆孔扩张理论与Mindlin解对注浆体轴向膨胀与竖向膨胀分别进行求解，最后计算得到注浆体的注浆量；而且本发明的可靠性更高，精确性更好。

主权项：1.一种隧道基底注浆量计算方法，其特征在于包括如下步骤：S1.获取隧道基底的数据信息；S2.根据步骤S1获取的数据信息，对隧道基底注浆过程进行简化，具体包括如下步骤：将隧道基底注浆等效为压密注浆，将注浆体等效为圆柱体进行处理；S3.获取隧道基底所在位置的应力数据；S4.根据获取的应力数据，基于圆孔扩张理论对注浆体轴向膨胀量进行计算，基于Mindlin解对注浆体竖向膨胀量进行计算；所述基于圆孔扩张理论对注浆体轴向膨胀量进行计算，包括如下步骤：设定土体本构为摩尔库伦模型，并基于平衡微分方程、几何方程和土体屈服准则，计算得到与扩张中心的距离为r的点，由于注浆压力p而产生的位移u；按照土体应变对不同注浆深度的影响，在各个注浆体平面内进行计算，并沿注浆体竖向进行积分，得到注浆体轴向膨胀量；具体实施时，所述的基于Mindlin解对注浆体竖向膨胀量进行计算，包括如下步骤：对于注浆体竖向膨胀量，基于Mindlin解进行计算；针对竖向注浆体，基于Mindlin解答，计算得到在空间弹性半无限体中内的竖向集中力对该空间内任一点产生的圆柱坐标下的竖向位移，并积分，得到竖向注浆体的竖向膨胀量；针对水平注浆体，基于Mindlin解答，计算得到在空间弹性半无限体中内的竖向集中力对该空间内任一点产生的圆柱坐标下的竖向位移，并积分，得到水平注浆体的竖向膨胀量；针对竖向注浆体，基于Mindlin解答，采用如下算式计算得到在空间弹性半无限体中内，均布压力q对该空间内任一点产生的圆柱坐标下的竖向位移：式中q为竖向注浆压力；G为剪切模量；为集中点与任一点的距离，且，为任一点与坐标轴中心的轴向距离，；为集中点基于半无限空间表面对称点与任一点距离，且；为坐标轴内积分微元的半径；坐标轴内积分微元的角度；对得到的竖向位移进行积分，得到竖向注浆体的竖向膨胀量W为；针对水平注浆体，基于Mindlin解答，采用如下算式计算得到在空间弹性半无限体中内，均布压力作用于点对该空间内任一点产生的圆柱坐标下的的竖向位移：式中为水平注浆压力；G为剪切模量；为集中点与任一点距离；为集中点基于半无限空间表面对称点与任一点距离；对得到的竖向位移进行积分，得到水平注浆体的竖向膨胀量U为；具体实施时，所述基于圆孔扩张理论对注浆体轴向膨胀量进行计算，还包括如下步骤：基于圆孔扩张理论，对注浆体轴向膨胀量进行计算；设定土体本构为摩尔库伦模型，并基于平衡微分方程、几何方程和土体屈服准则，采用如下算式计算得到与扩张中心的距离为r的点，由于注浆压力p而产生的位移u：式中v为泊松比；为塑性区与弹性区交界处的应力；为土体初始应力；塑性区半径；E为弹性模量；r为距离扩张中心距离；M为土体剪胀参数，且，为土体剪胀角；为轴向弹性应变；为切向弹性应变；为塑性区边界位移，且；为弹塑性边界轴向弹性应变；为弹塑性边界切向弹性应变；其中，塑性区半径由扩孔半径a与注浆压力p表达为：式中A为第一中间参数，且；B为第二中间参数，且；C为第三中间参数，且；按照土体应变对不同注浆深度的影响，在各个注浆体平面内进行计算，并沿注浆体竖向进行积分，采用如下算式计算得到注浆体轴向膨胀量：式中L为注浆体的长度；为与扩张中心的距离为a的点，由于注浆压力p而产生的位移；y表示轴向方向；S5.根据步骤S4得到的膨胀量计算结果，计算得到隧道基底的注浆量，具体包括如下步骤：根据步骤S4得到的注浆体轴向膨胀量和注浆体竖向膨胀量，将注浆体轴向膨胀量和注浆体竖向膨胀量求和，得到隧道基底的注浆量；其中，注浆体竖向膨胀量的取值为：若注浆管与水平线夹角为，则注浆体竖向膨胀量的取值为竖向注浆体的竖向膨胀量；若注浆管与水平线夹角为，则注浆体竖向膨胀量的取值为水平注浆体的竖向膨胀量。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中南大学 隧道基底注浆量计算方法及系统