(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210586102.0 (22)申请日 2022.05.27 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 申请人 中建铁投轨道交通建 设有限公司 (72)发明人 刘洪亮　赖永标　范宏运　侯健　 李术才　吴强铃　杨光宇　李雄　 刘洋　任正涛　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 李圣梅 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/23(2020.01)G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于非连续变形分析的隧道危险块体判识 及靶向加固方法 (57)摘要 本公开提出了基于非连续变形分析的隧道 危险块体判识及靶向加固方法， 包括： 根据模拟 工程的实际条件， 设置计算模型的固定点、 加载 点、 监测点、 节理参数、 孔洞参数、 地应力、 系统锚 杆参数等信息， 构建非连续计算模型； 基于非连 续变形分析方法模拟隧道开挖完成后的围岩块 体变形以及运动过程， 并实时监测每个块体的竖 向位移， 若大于设定值则划分为垮塌块体， 否则 为安全块体， 记录危险块体编号； 根据垮塌块体 在初始条件 下的位置， 检索穿越垮塌块体的系统 锚杆， 逐次延长该部分锚杆长度， 直到所有块体 均为安全块体， 以此确定锚杆的长度， 实现隧道 危险块体的靶向加固。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115098909 A 2022.09.23 CN 115098909 A 1.基于非连续变形分析的隧道危险块体判识及靶向加固方法， 其特 征是， 包括： 根据模拟工程的实际条件， 构建非连续计算模型； 添加系统锚杆并获取锚杆的初始长度； 基于非连续计算模型获得块体的初始位置信息并施加地应力； 根据所施加的地应力对块体进行非连续变形计算分析， 将块体划分为垮塌块体及安全 块体； 针对垮塌块体， 动态调整锚杆长度： 在锚杆的初始长度的基础上逐次延长垮塌块体位 置所在的锚杆长度， 直到所有垮塌块体转化为安全块体， 然后确定锚杆的长度， 进 行隧道垮 塌块体的靶向加固。 2.如权利要求1所述的基于非连续变形分析的隧道危险块体判识及靶向加固方法， 其 特征是， 构建非连续计算模型 的过程中， 获取实际工程的结构面的产状、 地应力分布、 隧洞 参数信息， 然后依据上述信息， 转 化为输入命令流， 通过读取命令流自动构建模型。 3.如权利要求1所述的基于非连续变形分析的隧道危险块体判识及靶向加固方法， 其 特征是， 构建非连续计算模型还包括： 自动构建模型的中， 添加结构面， 将整个计算模型切 割成多个 独立的块体， 从而成为非连续计算模型。 4.如权利要求1所述的基于非连续变形分析的隧道危险块体判识及靶向加固方法， 其 特征是， 根据所施加的地应力对块体进行非连续变形计算分析， 具体为： 检测块体竖向位移， 若大于设定值则划分为垮塌块体， 否则为 安全块体。 5.如权利要求1所述的基于非连续变形分析的隧道危险块体判识及靶向加固方法， 其 特征是， 检测块体竖向位移时， 首先在非连续计算模型中设定块体的监测点坐标， 施加地应 力后， 再次获得块体的监测点 坐标， 通过两次坐标差值获得块体竖向位移。 6.如权利要求1所述的基于非连续变形分析的隧道危险块体判识及靶向加固方法， 其 特征是， 对于垮塌块体， 记录垮塌块体编号， 同时确定对块体施加地应力之前初始条件下穿 越垮塌块体的锚杆编号。 7.如权利要求1所述的基于非连续变形分析的隧道危险块体判识及靶向加固方法， 其 特征是， 在锚杆的初始长度的基础上 逐次延长垮塌块体位置所在的锚杆长度， 具体为： 第一次将穿越垮塌块体的锚杆长度分别延长第一阈值， 重新进行数值模拟， 对垮塌块 体施加地应力并监测垮塌块体的竖向位移， 若竖向位移依然大于设定值， 则继续将锚杆长 度再延长第一阈值， 直到每 个垮塌块体的竖向位移均小于设定值。 8.基于非连续变形分析的隧道危险块体判识及靶向加固系统， 其特 征是， 包括： 非连续计算模型构建模块， 被配置为： 根据模拟工程的实际条件， 构建非连续计算模 型； 添加系统锚杆并获取锚杆的初始长度； 块体划分模块， 被配置为： 基于非连续计算模型获得块体的初始位置信息并施加地应 力； 根据所施加的地应力对块体进行非连续变形计算分析， 将块体划分为垮塌块体及安全 块体； 靶向加固模块， 被配置为： 针对垮塌块体， 在锚杆的初始长度的基础上逐次延长垮塌块 体位置所在的锚杆长度， 直到所有垮塌块体转化为安全块体， 然后确定锚杆的长度， 进行隧权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115098909 A 2道垮塌块体的靶向加固。 9.一种计算装置， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算 机程序， 其特征是， 所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求 1‑7任一所述的方法的步 骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征是， 该程序被处理器执 行时执行上述权利要求1 ‑7任一所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115098909 A 3