(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111304539.2 (22)申请日 2021.11.05 (71)申请人 中铁三局集团有限公司 地址 030001 山西省太原市迎泽大街269号 申请人 中铁开发投资集团有限公司 　 中铁三局集团第五工程有限公司 　 太原理工大 学 (72)发明人 陈培利　刘万林　成俊文　贾宗瑜　 刘研　叶志宾　王文明　杨双锁　 秦云　牛少卿　张书豪　孙龙华　 池磊　傅重阳　王子君　孙康华　 刘鹏君　武云龙　苏鑫　张泽锋　 (74)专利代理 机构 太原晋科知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 14110 代理人 任林芳(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种用于隧洞稳定性分析的岩层综合弹性 模量计算方法 (57)摘要 本发明属于地下工程建造领域， 具体是一种 用于隧洞稳定性分析的岩层综合弹性模量计算 方法。 包括以下步骤， S100～建立多层等厚度岩 层的力学模型， 模型各岩层为水平岩层， 模型Z轴 垂直边界面限制Z方向位移， Y轴垂直边界面限制 Y方向位移， 模型上表面受到上覆岩层垂直方向 的压力， 其数值大小为 ； S200～利用平面应 变条件下的物理方程， 并结合岩层模 型的边界条 件及变形协调条件， 建立岩层各层的物理方程： S300～利用 作用方向垂直岩层面的特点， 进 一步确定第i层岩层的物理方程； S400～基于各 岩层的厚度及变形叠加原理， 获得总岩层x方向 的变形； S500～建立岩层整体泊松比公式， 计算 则n层岩层整体在x 方向线应变； S600～ 计算岩层 整体综合弹性模量。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 114154301 A 2022.03.08 CN 114154301 A 1.一种用于隧洞稳定性分析的岩层综合弹性模量计算方法， 其特征在于： 包括以下步 骤， S100～建立多层等厚度岩层的力学模型， 模型各岩层为水平岩层， 模型Z轴垂直边界面 限制 Z方向位移， Y轴垂直边界面限制Y方向位移， 模型上表面受到上覆岩层垂直方向的压 力， 其数值大小为 ； S200～利用平面应变条件下的物理方程， 并结合岩层模型的边界条件及变形协调条 件， 建立岩层各层的物理方程： S300～利用 作用方向垂直岩层面的特点， 进一 步确定第i层岩层的物理方程； S400～基于各岩层的厚度及变形叠加原理， 获得总岩层x方向的变形； S500～建立岩层整体泊松比公式， 计算则n层岩层整体在x方向线应 变； S600～计算岩层整体综合弹性模量。 2.根据权利要求1所述的用于隧洞稳定性分析的岩层综合弹性模量计算方法， 其特征 在于： 所述的S20 0中， 岩层各层的物理方程 为： （1） 其中i为岩层的编号， 为第i岩层x方向 的应变， 为第i岩层y方向 的应变， 为岩层 x方向的正应力， 为岩层y方向的正应力， 为第i岩层的弹性模量， 为第i岩层的泊松 比。 3.根据权利要求2所述的用于隧洞稳定性分析的岩层综合弹性模量计算方法， 其特征 在于： 所述的步骤S3 00中第i层岩层的物理方程 为： （2） 。 4.根据权利要求3所述的用于隧洞稳定性分析的岩层综合弹性模量计算方法， 其特征 在于： 所述的步骤S40 0中， 总岩层x方向的变形为： （3） 其中D为岩层 在x方向的总变形量， 为第i层岩层的厚度； 则n层岩层整体在x方向表现出的综合线应 变为： （4） 。 5.根据权利要求4所述的用于隧洞稳定性分析的岩层综合弹性模量计算方法， 其特征 在于： 所述的步骤5 00中， 岩层整体泊松比公式为：   （5）权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114154301 A 2则n层岩层整体在x方向线应 变为： （6） 。 6.根据权利要求5所述的用于隧洞稳定性分析的岩层综合弹性模量计算方法， 其特征 在于： 所述的步骤S6 00中， 求解公式4和公式6， 岩层整体综合弹性模量计算公式为： （7） 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114154301 A 3