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龙图腾网获悉长江水利委员会长江科学院申请的专利考虑开挖卸荷应力重分布的顶拱围岩塌落深度计算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：CN119203548B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-06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：202411292576.X，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权考虑开挖卸荷应力重分布的顶拱围岩塌落深度计算方法是由张雨霆;黄书岭;王祥祥;丁秀丽;韩钢;于国起;郁培阳;何军;刘登学设计研发完成，并于2024-09-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本考虑开挖卸荷应力重分布的顶拱围岩塌落深度计算方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种考虑开挖卸荷应力重分布的顶拱围岩塌落深度计算方法，包括以下步骤：步骤S1：采用三角形公式计算得到开挖前的塌落拱高度；步骤S2：采集隧洞半径、围岩容重、粘聚力和内摩擦角；步骤S3：开挖后进行受力分解和应力重分布分析，求得顶拱围岩塌落深度。能够更准确地预测洞室顶拱围岩塌腔深度，确定围岩支护力，为穿越断层破碎带的隧洞施工提供合理动态设计依据。

本发明授权考虑开挖卸荷应力重分布的顶拱围岩塌落深度计算方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑开挖卸荷应力重分布的顶拱围岩塌落深度计算方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤S1：采用三角形公式计算得到开挖前的塌落拱高度； 步骤S2：采集隧洞半径、围岩容重、粘聚力和内摩擦角； 步骤S3：开挖后进行受力分解和应力重分布分析，求得顶拱围岩塌落深度； 步骤S3包括： 步骤S31：对半脱离体进行受力分析，构建铅直方向平衡方程； 步骤S32：将自稳高度作为未知变量，并采用洞室开挖后的切向应力和径向应力对所述平衡方程中的每个受力进行解析，求得自稳高度的表达式； 步骤S33：采用先积分再取均值的方法求得开挖后的切向综合应力和径向综合应力，并采用迭代法进行求解，得到自稳高度从而计算塌落深度； 步骤S31中所述平衡方程的表达式为： ； 式中，F1为自稳高度内脱离体受到的围岩摩擦力，F2为自稳高度内脱离体围岩受到围岩压力，G为自稳高度内岩体的自重；φ为岩体内摩擦角； 步骤S32中将自稳高度内脱离体受到的围岩摩擦力F1解析为： ； ； ； 式中，表示自稳高度，和分别为开挖后的切向应力和径向应力，c为岩体粘聚力； 步骤S32中将自稳高度内脱离体围岩受到围岩压力F2解析为： ； 步骤S32中将自稳高度内岩体的自重G解析为： ； 式中，γ为岩体容重； 切向应力和径向应力的表达式为： ； ； 式中，r为矢径；p为作用在围岩开挖面的支护力；R表示开挖前的洞室半径； 所述自稳高度和塌落深度L的表达式为： 式中，为自稳高度范围内的围岩切向和径向综合应力； 开挖后切向应力的综合值和径向应力的综合值表达式为： ； 式中，h表示开挖前的拱顶部位的塌落深度。

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