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龍圖騰網(wǎng)獲悉北京市政建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司申請的專利一種測量軟硬復(fù)合地層掌子面穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN111720167B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-08發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202010468618.6，技術(shù)領(lǐng)域涉及：E21F17/18；該發(fā)明授權(quán)一種測量軟硬復(fù)合地層掌子面穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)方法是由王松;孟昭暉;郭水;李柏青;楊建輝;王建;郭奇峰;許凱;張斌;王超;王森;孟興業(yè);高政;高飛;謝偉東設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2020-05-28向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種測量軟硬復(fù)合地層掌子面穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明涉及一種測量軟硬復(fù)合地層掌子面穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)裝置及方法，其中，透明觀察板2與有凹槽的的模型框體1形成模型箱體；模型框體1上設(shè)有與半隧道形門3配合的半隧道形開口；抽拉槽4能通過半隧道形開口插入模型箱體中。實(shí)驗(yàn)時，將配置好的軟硬土試樣加入模型箱體內(nèi)；打開半隧道形門開挖形成土槽；將抽拉槽4從半隧道形門3進(jìn)入伸入土槽，在土體穩(wěn)定后記錄土體掌子面休止角；如此直至硬土層在掌子面不同位置的軟硬土試樣遍歷完，根據(jù)得到的最小掌子面休止角確定出地層最為穩(wěn)定時較硬土層位于掌子面的位置。本發(fā)明能很好地模擬軟硬復(fù)合地層條件下隧道開挖過程，可確定在已知確定的地層條件下掌子面穩(wěn)定程度。

本發(fā)明授權(quán)一種測量軟硬復(fù)合地層掌子面穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種測量軟硬復(fù)合地層掌子面穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于：所述實(shí)驗(yàn)方法基于測量軟硬復(fù)合地層掌子面穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)； 所述實(shí)驗(yàn)裝置包括：模型框體（1）、透明觀察板（2）、半隧道形門（3）和抽拉槽（4）；所述模型框體（1）包括底板，分別與底板三個邊固定且豎向連接的第一側(cè)板、第二側(cè)板和后板；底板、第一側(cè)板和第二側(cè)板分別在各自前端設(shè)有對應(yīng)的凹槽；所述透明觀察板（2）的兩側(cè)分別鑲嵌在第一側(cè)板和第二側(cè)板的凹槽里，底部鑲嵌在底板的預(yù)制凹槽里，形成模型箱體；所述模型框體（1）的第一側(cè)板和或第二側(cè)板緊貼凹槽部分設(shè)有與所述半隧道形門（3）配合的半隧道形開口；所述半隧道形門（3）能夠從所述半隧道形開口插入模型箱體；所述抽拉槽（4）為半隧道形弧形結(jié)構(gòu)體，所述抽拉槽（4）能通過所述半隧道形開口插入所述模型箱體中； 所述實(shí)驗(yàn)方法包括： 步驟S101，將透明觀察板（2）插入模型框體（1）的凹槽內(nèi)并使其固定，關(guān)閉半隧道形門（3），形成模型箱體； 步驟S102，按照硬土層在掌子面的位置要求，將配置好的軟硬土試樣加入模型箱體內(nèi)；每加入一層軟硬土試樣土體，則將其壓實(shí)并且找平； 步驟S103，在最后一份土體壓實(shí)并且找平后，靜置讓土體內(nèi)部應(yīng)力自動平衡； 步驟S104，打開半隧道形門（3），沿著半隧道形開口向內(nèi)開挖，形成第一部分土槽；將抽拉槽（4）從半隧道形門（3）進(jìn)入，將抽拉槽（4）向內(nèi)沿著土槽伸入，伸入長度記錄為第一長度； 步驟S105，隨著模型箱體內(nèi)的土體并行流動，流動的部分土體從抽拉槽（4）排出，從透明觀察板（2）觀察模型箱體內(nèi)土體的掌子面變形情況與時間，在變形穩(wěn)定后記錄模型箱體內(nèi)的土體的掌子面休止角； 步驟S106，是否到達(dá)預(yù)設(shè)的開挖長度，若否，則執(zhí)行步驟S107，即繼續(xù)向內(nèi)開挖，形成第二部分土槽；繼續(xù)將抽拉槽（4）向內(nèi)沿著土槽伸入；然后返回步驟S105；若是，則執(zhí)行步驟S108； 步驟S108，判斷硬土層在掌子面不同位置的軟硬土試樣是否遍歷完，若否，則執(zhí)行步驟S109；若已經(jīng)遍歷完，則執(zhí)行步驟S110； 步驟S109，清空模型箱體，選擇硬土層在掌子面的下一位置配置的軟硬土試樣，然后返給回到步驟S101； 步驟S110，根據(jù)記錄的掌子面休止角，從中選擇出最小掌子面休止角，并根據(jù)最小掌子面休止角確定出地層最為穩(wěn)定時較硬土層位于掌子面的位置。

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