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龙图腾网获悉中南大学申请的专利一种隧道掌子面破坏通用潜在失稳面模型构建方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120408821B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510906880.7，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种隧道掌子面破坏通用潜在失稳面模型构建方法是由邓东平;常富豪;彭一航;徐润冬设计研发完成，并于2025-07-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种隧道掌子面破坏通用潜在失稳面模型构建方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种隧道掌子面破坏通用潜在失稳面模型构建方法。该构建方法包括：构建失稳面的几何模型，该几何模型包括剪切滑移区、柱形塌方区及拱形冒顶区，剪切滑移区为剪切滑移轮廓线绕中心点转动且变化而形成的空间曲面；以中心点为坐标轴的原点建立xyz轴坐标系；分别将剪切滑移区、柱形塌方区以及拱形冒顶区进行离散，并获取剪切滑移区、柱形塌方区和拱形冒顶区的外轮廓上的离散点的坐标信息；根据剪切滑移区、柱形塌方区和拱形冒顶区的外轮廓上的离散点的坐标信息，构建隧道掌子面破坏潜在失稳面模型。本发明构建得到的失稳面模型既符合实际空间形态特征又能反映外观形貌非规则特点，能用于有效预测隧道掌子面破坏潜在失稳区域。

本发明授权一种隧道掌子面破坏通用潜在失稳面模型构建方法在权利要求书中公布了：1.一种隧道掌子面破坏通用潜在失稳面模型构建方法，其特征在于，所述构建方法包括： 步骤S10、基于隧道掌子面破坏潜在失稳区域的空间特征以及设定的形状参数组，构建失稳面的几何模型，所述失稳面的几何模型包括剪切滑移区、位于剪切滑移区上方的柱形塌方区以及位于柱形塌方区上方的拱形冒顶区，所述剪切滑移区为剪切滑移轮廓线绕中心点转动且变化而形成的空间曲面，所述剪切滑移区的底端剪切滑移轮廓线与隧道掌子面轮廓线在大小和形状上相同，所述剪切滑移区的顶端剪切滑移轮廓线所在平面为水平面，所述柱形塌方区的横截面形状和所述拱形冒顶区的底面的横截面形状均与所述剪切滑移区的顶端剪切滑移轮廓线形状相同，其中，所述剪切滑移区记为ABDC，其中A、B、C和D为剪切滑移区横截面的四个边界点，AC为靠近所述中心点的上边界控制线，BD为远离所述中心点的下边界控制线，所述剪切滑移区的剪切滑移轮廓线为闭合曲线，AB为底端剪切滑移轮廓线的中心轴，CD为顶端剪切滑移轮廓线的中心轴，所述中心点为过AB的直线和过CD直线的交点，所述空间曲面的形成受上边界控制线和下边界控制线所约束，且上边界控制线和下边界控制线可近似为一般对数螺旋线； 步骤S20、以所述中心点为坐标轴的原点建立xyz轴坐标系，其中，x轴方向为隧道纵向，y轴方向为隧道横向，z轴方向根据左手法则确定； 步骤S30、分别将所述剪切滑移区、柱形塌方区以及拱形冒顶区进行离散，并基于所述xyz轴坐标系以及底端剪切滑移轮廓线的尺寸数据，获取剪切滑移区的外轮廓上多个第一离散点的坐标信息、柱形塌方区的外轮廓上多个第二离散点的坐标信息、拱形冒顶区的外轮廓上多个第三离散点的坐标信息以及拱形冒顶区的顶点的坐标信息； 步骤S40、根据多个第一离散点的坐标信息、多个第二离散点的坐标信息、拱形冒顶区的顶点的坐标信息以及多个第三离散点的坐标信息，构建隧道掌子面破坏潜在失稳面模型。

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