高地应力隧道预留变形量确定方法、系统、介质及产品

1.一种高地应力隧道预留变形量确定方法，其特征在于，所述方法包括：基于隧道工程地质条件及施工因素确定围岩承载拱结构的内外边界，具体包括：基于隧道工程地质条件及施工因素提取隧道开挖前典型位置的切向应力和隧道开挖后典型位置的切向应力，得到开挖前切向应力集和开挖后切向应力集；所述典型位置包括拱顶、两侧拱腰和拱底围岩切向；将开挖后切向应力集中的最大值对应的位置确定为围岩承载拱结构的内边界；计算开挖前切向应力集中每个切向应力和开挖后切向应力集中每个切向应力的差值，得到差值集；将差值集中满足预设条件的差值对应的典型位置作为围岩承载拱结构的外边界；基于围岩承载拱结构的内外边界构建围岩承载拱结构的力学分析模型；基于围岩承载拱结构的力学分析模型进行仿真实验确定围岩承载拱结构的极限荷载；基于围岩承载拱结构的力学分析模型和极限荷载确定围岩拱结构的预留变形量。 2.根据权利要求1所述的高地应力隧道预留变形量确定方法，其特征在于，基于围岩承载拱结构的内外边界构建围岩承载拱结构的力学分析模型，具体包括：基于围岩承载拱结构的内外边界采用二次抛物线构建围岩承载拱结构的力学分析模型：其中，y表示围岩承载拱结构的力学分析模型中任意一点的y轴坐标；x表示围岩承载拱结构的力学分析模型中任意一点的x轴坐标；h表示围岩承载拱结构的高度；L表示围岩承载拱结构的跨度。 3.根据权利要求1所述的高地应力隧道预留变形量确定方法，其特征在于，基于围岩承载拱结构的力学分析模型进行仿真实验确定围岩承载拱结构的极限荷载，具体包括：对围岩承载拱结构的力学分析模型进行受压破坏仿真，得到承载拱不发生挤压破坏的最大荷载；对围岩承载拱结构的力学分析模型进行剪切破坏仿真，得到承载拱不发生剪切破坏的最大荷载；基于承载拱不发生挤压破坏的最大荷载和承载拱不发生剪切破坏的最大荷载确定围岩承载拱结构的极限荷载。 4.根据权利要求1所述的高地应力隧道预留变形量确定方法，其特征在于，基于围岩承载拱结构的力学分析模型和极限荷载确定围岩拱结构的预留变形量，具体包括：通过虚拟支护力法基于围岩承载拱结构的力学分析模型确定围岩拱结构的最大变形；获取浅层围岩产生的变形量；基于围岩拱结构的最大变形和浅层围岩产生的变形量确定围岩拱结构的预留变形量。 5.根据权利要求4所述的高地应力隧道预留变形量确定方法，其特征在于，通过虚拟支护力法基于围岩承载拱结构的力学分析模型确定围岩拱结构的最大变形，具体包括：采用结构力学中的力法基于围岩承载拱结构的力学分析模型构建拱顶位移公式；通过虚拟支护力法对拱顶位移公式进行积分求解，得到围岩拱结构的最大变形。 6.根据权利要求4所述的高地应力隧道预留变形量确定方法，其特征在于，获取浅层围岩产生的变形量，具体包括：通过三轴压缩力学试验，确定围岩承载拱结构的浅层围岩的碎胀系数；基于浅层围岩的碎胀系数和面积确定浅层围岩产生的变形量。 7.一种计算机系统，包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-6中任一项所述高地应力隧道预留变形量确定方法。 8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述高地应力隧道预留变形量确定方法。 9.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述高地应力隧道预留变形量确定方法。