一种高原铁路高地应力硬岩隧道主动支护设计方法

1.一种高原铁路高地应力硬岩隧道主动支护设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：确定硬岩隧道的支护类型，并根据支护类型确定硬岩隧道的冲击载荷；S2：根据硬岩隧道的冲击载荷进行安全系数验算；S3：根据安全系数验算结果，完成硬岩隧道主动支护设计；所述步骤S1包括以下子步骤：S11：确定硬岩隧道的支护类型，基于硬岩隧道的支护类型确定硬岩隧道的岩爆倾向性指数，并根据岩爆倾向性指数确定岩爆等级；S12：根据不同岩爆等级，确定硬岩隧道的爆块质量和爆块冲击速度；S13：根据硬岩隧道的爆块冲击速度，确定动荷因数；S14：根据爆块冲击速度和动荷因数，确定硬岩隧道的冲击载荷；所述步骤S11中，岩爆倾向性指数 W et 的计算公式为：式中， 表示卸载所释放的弹性应变能， 表示耗损的弹性应变能；所述步骤S11中，岩爆等级的确定方法为：若 W et ≥5.0，则岩爆等级为严重岩爆；若2.0≤ W et <5.0，则岩爆等级为中低烈度岩爆；若 W et <2.0，则岩爆等级为不发生岩爆；所述步骤S12中，确定硬岩隧道的爆块质量的具体方法为：确定不同岩爆等级对应的岩爆影响深度，根据岩爆影响深度确定爆块体积，并根据爆块体积和爆块密度确定爆块质量；所述步骤S12中，确定爆块冲击速度的具体方法为：根据爆块体积确定爆块动能，并根据爆块动能确定爆块冲击速度；所述步骤S13中，动荷因数 K 的计算公式为：式中，Δ表示受冲击部位的最大挠度，Δ st 表示自重引起的挠度， v 表示爆块冲击速度， g 表示重力加速度；所述步骤S14中，硬岩隧道的冲击载荷 q 冲击 的计算公式为：式中， K 表示动荷因数， m 表示爆块质量， g 表示重力加速度， a 表示爆块边长。 2.根据权利要求1所述的高原铁路高地应力硬岩隧道主动支护设计方法，其特征在于，所述步骤S2中，根据硬岩隧道的冲击载荷，利用荷载结构法确定安全系数。 3.根据权利要求1所述的高原铁路高地应力硬岩隧道主动支护设计方法，其特征在于，所述步骤S3中，完成硬岩隧道主动支护设计的具体方法为：判断安全系数是否大于预设的安全系数控制基准，若是则完成硬岩隧道主动支护设计，否则调整硬岩隧道的支护参数，并返回步骤S2。