1.一种适用于软岩隧道不均匀大变形的分级方法,其特征是,包括:对隧道初期支护前的断面和初期支护变形稳定后的断面进行尺寸扫描,根据断面前后的尺寸差确定隧道断面整体变形量;基于隧道断面整体变形量,定义异常变形和异常变形区段,进一步对断面划分变形区段;对于变形区段隧道平均相对变形量计算公式为:其中 为隧道平均相对变形量,D为隧道跨度即隧道断面的最大宽度,L为隧道环向总长度, 为第i区段的平均变形量,l i 为第i区段的环向长度;根据平均相对变形量,将软岩隧道不均匀大变形分级为基础变形等级;利用公式 计算变形不均匀系数,其中ξ为变形不均匀系数, 为第i个异常变形区段的平均变形量, 为第i个异常变形区段的环向长度;根据变形不均匀系数,将变形不均匀程度分为多个等级。
2.如权利要求1所述的一种适用于软岩隧道不均匀大变形的分级方法,其特征是,基于隧道断面整体变形量确定变形曲线函数,该变形曲线函数以隧道环向长度为自变量,以对应位置的变形值为因变量,利用该变形曲线函数求得隧道整体的平均变形量。
3.如权利要求2所述的一种适用于软岩隧道不均匀大变形的分级方法,其特征是,利用公式 求得隧道整体的平均变形量,其中 为隧道整体的平均变形量,L为隧道环向总长度,q(l)为以隧道环向长度为自变量,以对应位置的变形值为因变量,确定的变形曲线函数。
4.如权利要求2所述的一种适用于软岩隧道不均匀大变形的分级方法,其特征是,隧道断面实际的整体变形量超过隧道整体平均变形量的设定百分比时,即为异常变形,其所在的区段为异常变形区段。
5.如权利要求4所述的一种适用于软岩隧道不均匀大变形的分级方法,其特征是,根据是否为异常变形,将隧道断面分为多个具有代表性的变形区段,划分区段的数量根据具体情况确定。
6.如权利要求5所述的一种适用于软岩隧道不均匀大变形的分级方法,其特征是,对于各隧道区段,计算各区段的平均变形量,基于各区段的平均变形量再求得隧道平均相对变形量,根据平均相对变形量将基础变形分为多个等级。
7.如权利要求6所述的一种适用于软岩隧道不均匀大变形的分级方法,其特征是,各区段的平均变形量计算公式: 其中q i (l)为以第i区段环向长度为自变量,以对应位置的变形值为因变量,确定的变形曲线函数。
8.一种适用于软岩隧道不均匀大变形的分级系统,其特征是,包括隧道断面仪及数据处理设备,隧道断面仪对隧道初期支护前的断面和初期支护变形稳定后的断面进行尺寸扫描,并将扫描后的数据传输至数据处理设备,数据处理设备被配置为:根据断面前后的尺寸差确定隧道断面整体变形量;基于隧道断面整体变形量,定义异常变形和异常变形区段,进一步对断面划分变形区段;对于变形区段计算隧道平均相对变形量和变形不均匀系数,并根据隧道平均相对变形量将软岩隧道不均匀大变形分级为基础变形等级,根据隧道变形不均匀系数将软岩隧道不均匀大变形分级为变形不均匀等级;对于变形区段隧道平均相对变形量计算公式为:其中 为隧道平均相对变形量,D为隧道跨度即隧道断面的最大宽度,L为隧道环向总长度, 为第i区段的平均变形量,l i 为第i区段的环向长度;利用公式 计算变形不均匀系数,其中ξ为变形不均匀系数, 为第i个异常变形区段的平均变形量, 为第i个异常变形区段的环向长度;显示设备,将数据处理设备的分级结果进行显示。