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申请/专利权人：中铁七局集团武汉工程有限公司;中铁七局集团有限公司;武汉理工大学;中铁三局集团有限公司;中铁四院集团南宁勘察设计院有限公司;中铁西南科学研究院有限公司

摘要：本发明提供一种基于地质变形分析的特长隧道快速掘进方法及系统，其中，方法包括：构建隧道变形分析的有限元分析模型；获取待掘进截面的监测数据；根据有限元分析模型的分析结果和监测数据，确定预留变形量；根据所述预留变形量，确定掘进截面区域。本发明的地质变形分析的特长隧道快速掘进方法及系统，基于隧道变形的有限元分析，结合现场实际监控量测数据，在保证隧道质量的前提下可以将原预留变形量进一步缩短，不但减少了隧道每循环出渣量，缩短了出渣时间，进一步提高了掘进效率，而且降低了回填成本。

主权项：1.一种基于地质变形分析的特长隧道快速掘进方法，其特征在于，包括：构建隧道变形分析的有限元分析模型；获取待掘进截面的监测数据；根据有限元分析模型的分析结果和监测数据，确定预留变形量；根据所述预留变形量，确定掘进截面区域；其中，构建隧道变形分析的有限元分析模型，包括：根据隧道对应的载体的地层数据，构建载体的三维模型；以隧道的起始截面的中心为有限元分割的原点，根据隧道的参数数据，确定分割区域；对分割区域进行有限元分割，获取隧道的边界对应的第一有限元单元和隧道周围载体的第二有限元单元；根据第一有限元单元对应的地层数据，定义第一有限元单元变形承载参数；根据第二有限元单元对应的地层数据，定义第二有限元单元的变形施加参数；其中，根据有限元分析模型的分析结果和监测数据，确定预留变形量，包括：解析所述监测数据，确定点云数据；根据当前掘进进度和点云数据，对所述有限元分析模型进行更新，获取更新后的模型；提取更新后的模型的表截面上的第一有限元单元和第二有限元单元和掘进方向上且距离表截面的距离为预设距离内的第一有限元单元和第二有限元单元；基于提取的第一有限元单元和第二有限元单元，构建第一分析参数集；根据第一分析参数集和预设的第一分析库，确定本次掘进的距离；根据本次掘进的距离，确定相关的第一有限元单元和第二有限元单元；根据相关的第一有限元单元和第二有限元单元，构建第二分析参数集；根据第二分析参数集和预设的第二分析库，确定分析结果；其中，构建的第一分析参数集每一行代表一个第一有限元单元或第二有限元单元，根据表截面和掘进方向构建三维坐标系，依据有限元单元的位置依次编号，通过编号确定各个有限元单元对应的是哪行数据；行数据依次分别为各个有限元单元的空间尺寸参数、变形承载参数或变形施加参数；在属于第一有限元单元的行数据所对应的第二有限元单元的行数据中变形施加参数填充预设的数值，相对应的在第二有限元对应的行数据中与第一有限元单元的行数据中变形承载参数对应的数据也填充预设的数值；第二分析参数集的构建方式与第一分析参数集的方式相同；分析结果包括：预测的变形量。

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