本发明涉及隧道施工变形量预留领域，具体涉及一种软岩大变形隧道预留变形量建议值获取方法。
背景技术：
1、在软岩隧道施工过程中，准确评估预留变形量，对于保证隧道结构的安全性非常重要。现有的技术方法在评估预留变形量时都存在一些问题。软岩隧道沉降量的计算方法主要关注于隧道开挖后的应力重分布所导致的挤压型变形，忽略了围岩中吸水矿物吸水膨胀导致的膨胀型变形，尤其是蒙脱石、伊利石、高岭石等含量高的围岩结构，吸水后变形量会显著增加。另一种适用于深埋大直径软岩水工隧洞预留变形量的确定方法也只考虑了挤压型变形。还有一种基于神经网络模型的变形量预测方法，该方法通过对隧道开挖过程中或开挖后的变形监测数据，来预测下一时间节点的变形量，该方法无法在隧道开挖前对预留变形量进行准确的事先评估。
2、因此，需要提出一种考虑膨胀型变形，且可以在隧道开挖前事先评估预留变形量的方法。
技术实现思路
1、本发明的目的，是为了现有软岩隧道预留变形量计算没有考虑膨胀型变形的问题，提供了一种软岩大变形隧道预留变形量建议值获取方法，具有准确度高、可以开挖前评估的优点，可广泛的应用于隧道施工变形量预留领域。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种软岩大变形隧道预留变形量建议值获取方法，具体包括以下步骤：
4、s101、现场观察；
5、所述现场观察，包括在隧道施工现场进行岩石采样，根据岩石的颜色、纹理、层理以及是否存在裂缝和剥落现象来评估岩石是否属于膨胀性软岩，当现场采样观察无法得出结论时，检查岩石在雨水或地下水作用下的反应，通过岩石的显著膨胀行为判定属于膨胀性软岩，所述岩石的显著膨胀行为不存在时，进一步采用自由膨胀率试验来测定岩石在吸水后的体积变化，根据自由膨胀率试验结果确定岩石是否属于膨胀性软岩；
6、s102、确定初始参数；
7、所述确定初始参数，包括确定围岩弹塑性交界处的径向应力σrp-mpa、围岩无结构性损伤时的抗压强度σc-mpa、围岩所处环境的静水压力p-mpa、塑性区半径rp-mm、隧洞半径r-mm、围岩弹性剪切模量g-mpa、黏性系数η-mpa·d、黏弹性区域黏性系数ηk-mpa·d、黏弹性剪切模量gk-mpa；
8、s103、初始变形量计算；
9、所述初始变形量计算，包括开挖支护刚完成时的变形量u0按式(1)计算；
10、
11、s104、长期累积变形量计算；
12、所述长期累积变形量计算，包括开挖支护完成后的任一时刻变形量u(t)按式(2)计算，
13、
14、式中，k1，k2为简化系数；
15、s105、预留变形量取值；
16、所述预留变形量取值，包括根据地质强度指数确定围岩变形稳定时间t-d，然后将t代入式(2)，获得预留变形量的建议值u(t)。
17、作为本发明的优选技术方案，步骤s101中，所述自由膨胀率试验结果大于5％时，确定岩石属于膨胀性软岩。
18、作为本发明的优选技术方案，步骤s102中，所述塑性区半径rp与隧洞半径r的比值按式(3)进行计算，
19、
20、式中，mi-围岩无结构性损伤时的软硬程度，gsi-地质强度指数，d-扰动系数。
21、作为本发明的优选技术方案，所述扰动系数d在采用机械方式开挖时的取值为0.7。
22、作为本发明的优选技术方案，步骤s104中，所述简化系数k1、k2分别按式(6)、式(7)进行计算，
23、
24、式中，α-围岩的湿度膨胀系数，ω-隧道洞壁处湿度变化值，θ-剪胀角。
25、作为本发明的优选技术方案，步骤s105中，所述围岩变形稳定时间t根据地质强度指数gsi取值，当gsi>50时，围岩变形稳定时间t取183d；当25≤gsi≤50时，围岩变形稳定时间t取548d；；当gsi<25时，围岩变形稳定时间t取1095d。
26、作为本发明的优选技术方案，所述隧道的埋深不小于10r。
27、本发明的有益效果是：通过现场判断围岩是否属于膨胀性软岩以及针对膨胀性软岩提出的预留变形量计算方法，解决了现有方法对此类围岩结构预留变形量评估不准确的问题，在隧道支护结构施作完成后，围岩有足够的空间进行应力状态调整和膨胀变形，避免隧道支护结构在应力状态调整和膨胀变形过程中破坏，进一步确保施工人员的生命安全。
1.一种软岩大变形隧道预留变形量建议值获取方法，其特征在于具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的软岩大变形隧道预留变形量建议值获取方法，其特征在于：步骤s101中，所述自由膨胀率试验结果大于5％时，确定岩石属于膨胀性软岩。
3.根据权利要求1所述的软岩大变形隧道预留变形量建议值获取方法，其特征在于：步骤s102中，所述塑性区半径rp与隧洞半径r的比值按式(3)进行计算，
4.根据权利要求3所述的软岩大变形隧道预留变形量建议值获取方法，其特征在于：所述扰动系数d在采用机械方式开挖时的取值为0.7。
5.根据权利要求1所述的软岩大变形隧道预留变形量建议值获取方法，其特征在于：步骤s104中，所述简化系数k1、k2分别按式(6)、式(7)进行计算，
6.根据权利要求1所述的软岩大变形隧道预留变形量建议值获取方法，其特征在于：步骤s105中，所述围岩变形稳定时间t根据地质强度指数gsi取值，当gsi>50时，围岩变形稳定时间t取183d；当25≤gsi≤50时，围岩变形稳定时间t取548d；；当gsi<25时，围岩变形稳定时间t取1095d。
7.根据权利要求1所述的软岩大变形隧道预留变形量建议值获取方法，其特征在于：所述隧道的埋深不小于10r。
