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龙图腾网获悉中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司;河海大学;中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司申请的专利一种水工软岩隧洞的有害变形防控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：CN119777893B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17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：202411792527.2，技术领域涉及：E21D9/00；该发明授权一种水工软岩隧洞的有害变形防控方法是由朱国金;孟庆祥;向天兵;宁宇;杨小龙;王超;黄青富设计研发完成，并于2024-12-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水工软岩隧洞的有害变形防控方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种水工软岩隧洞的有害变形防控方法，根据隧洞地质勘察结果，对隧洞围岩进行初步分类，将变形控制目标分为四个等级；通过考虑红层软岩水理性和流变性等特征，提出基于有害变形分级且符合红层软岩隧洞变形特性的支护措施；在施工阶段采用渗流‑流变耦合作用下软岩隧洞有害变形分析方法确定预留变形量，根据“改进约束‑收敛法”，基于围岩特征曲线和安全系数计算确定支护时机；最后根据开挖揭露的地质条件和必要的补勘成果，重新计算分析有害变形指数，对具体洞段有害变形等级和支护措施进行动态调整。本发明所述方法通过科学的支护方式和动态的管理，能够有效控制隧洞变形，提高红层软岩隧洞支护的适应性和长效稳定性。

本发明授权一种水工软岩隧洞的有害变形防控方法在权利要求书中公布了：1.一种水工软岩隧洞的有害变形防控方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤S1、围岩初步分类：根据隧洞地质勘察结果，对隧洞围岩进行初步分类，并评估围岩的稳定性； 步骤S2、有害变形分级：基于步骤S1围岩初步分类结果，综合考虑典型红层软岩物质组成、物理力学特性、水理特性和流变特性，再结合红层软岩隧洞变形时空分布特征，计算出软岩隧洞有害变形指数，并根据有害变形指数将变形控制目标细分为“安全变形”、“一级有害变形”、“二级有害变形”和“三级有害变形”四个等级； 其中，有害变形指数的计算包括如下步骤： 步骤S2.1、有害变形指数定义：软岩隧洞有害变形指数Hs计算公式如下所示： 上式中：Jσ为综合强度应力比，Jw为地下水活动系数，Ja为岩体水理性系数，Di为隧洞形状系数，Jc为长期强度折减系数； 步骤S2.2、计算综合强度应力比Jσ，计算公式为： 上式中：Rb为岩石单轴抗压强度，由实验室岩石试样单轴抗压强度试验得到；Rcm为岩体单轴抗压强度，用以表征岩体的结构特性；σ0为地应力的大主应力值，通过现场勘测数据获得；k为地应力大主应力与小主应力的比值； 步骤S2.3、确定地下水的活动系数Jw，如表1所示： 表1地下水活动系数Jw取值 步骤S2.4、计算岩体水理性系数Ja，计算公式为： 上式中：岩体水理性系数Ja一般大于1，水理性系数越大表示岩体遇水劣化的效应越明显；Id为软岩的崩解性通过耐崩解性指数，Vd为衡量膨胀性的膨胀率，Ks为衡量软化性的软化系数，以上三个参数均通过室内试验得到； 步骤S2.5计算隧洞形状系数Di，计算公式为： Di＝λRq2-4 上式中：λ为隧洞断面形状系数，隧洞断面为马蹄形时λ＝1.0，隧洞断面为圆形时λ＝0.8；Rq为隧洞的等效半径，当隧洞断面形状为马蹄形时，其计算公式如下： 上式中：A为隧洞断面的面积； 步骤S2.6、确定长期强度折减系数Jc，具体为： 步骤S3、支护措施拟定：根据红层软岩水理性和流变性、综合强度应力比、地下水活动系数、岩体水理性，以及隧洞形状系数和长期强度指标，且基于有害变形分级，拟定出符合红层软岩隧洞变形特性的支护措施； 步骤S4、确定预留变形量：设计阶段以规程规范和工程经验为参考，确定预留变形量的初值；施工阶段采用渗流-流变耦合作用下软岩隧洞有害变形分析方法，通过迭代计算获得不同洞段的预留变形量，并结合变形监测进行动态调整； 步骤S5、支护时机确定：所述支护时机包括初期支护和二次衬砌的施作时机；对于初期支护，无论变形等级如何，均需及时施作，并及时改善围岩受力条件，控制有害变形发展；对于二次衬砌，根据变形等级确定不同的支护时机； 步骤S6、动态调整：依据开挖揭露情况和补勘成果，对围岩进行详细分类并确定基本支护措施，然后根据有害变形支护动态快速设计新方法对支护体系进行动态调整。

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