CN110532703A - 一种用于海域段海底隧道的海床安全性管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于海域段海底隧道的海床安全性管理方法及系统。本发明根据海域段海底隧道的围岩物理力学参数建立海底隧道数值仿真模型，以确定塑性拱顶沉降、突水海床沉降与突水拱顶沉降。然后根据拱顶围岩全过程变形曲线及监测实施时断面距开挖面的距离确定原始拱顶沉降。最后根据实测围岩变形量、塑性拱顶沉降、突水海床沉降、突水拱顶沉降及原始拱顶沉降对海底隧道进行海床安全性管理。本发明将海底隧道突水过程进行阶段划分，基于海床安全性与隧道围岩变形之间的量化关系，可根据实测围岩变形量对海底隧道海床安全性进行管理，降低了海底隧道围岩稳定性控制的主观性，保证施工安全，避免施工中因发生突水事故而引起人员伤亡和经济损失。

Description

一种用于海域段海底隧道的海床安全性管理方法及系统

技术领域

本发明涉及海底隧道领域，特别是涉及一种用于海域段海底隧道的海床安全性管理方法及系统。

背景技术

海底隧道埋置于海水以下，海床安全状态无法直接观察到，工程中能测得的数据通常为隧道部分围岩变形和受力，如何根据现场实测数据进行海床安全性管理是施工中面临的重大难题。现有海底隧道海床安全性管理方法多沿用山岭隧道的相关工程经验，未结合海底隧道工程特点进行实施，缺乏科学依据，处理结果往往具有较大的不确定性，得到的结果与实际情况往往存在较大差距，这给海底隧道安全施工带来极大挑战。事实上，在已建海底隧道施工过程中已发生多起突水事故，造成大量人员伤亡和经济损失。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于海域段海底隧道的海床安全性管理方法及系统，根据实测围岩变形量对海底隧道海床安全性进行管理，可降低海底隧道围岩稳定性控制的主观性，保证施工安全，避免施工过程中因发生突水事故而引起人员伤亡和经济损失。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种用于海域段海底隧道的海床安全性管理方法，所述方法包括：

获取与海域段海底隧道工程尺度、围岩条件和施工方法相同的陆域段隧道实测围岩变形量、导致海床出现裂缝的海床变形量临界值和海域段海底隧道的围岩物理力学参数；

根据所述围岩物理力学参数建立海底隧道数值仿真模型，所述海底隧道数值仿真模型用于对施工扰动下隧道上覆地层变形和塑性区发展情况进行仿真；

根据所述海底隧道数值仿真模型确定塑性拱顶沉降、突水海床沉降与突水拱顶沉降；其中，所述塑性拱顶沉降为围岩中开始出现塑性区时的拱顶沉降量，所述突水海床沉降为海底隧道发生突水时的海床沉降量，所述突水拱顶沉降为海底隧道发生突水时的拱顶沉降量；

根据与海域段海底隧道工程尺度、围岩条件和施工方法相同的陆域段隧道拱顶围岩全过程变形曲线及监测实施时断面距开挖面的距离确定原始拱顶沉降，所述原始拱顶沉降为监测实施时围岩已发生的拱顶沉降量；

根据所述实测围岩变形量、所述塑性拱顶沉降、所述突水海床沉降、所述突水拱顶沉降及所述原始拱顶沉降对海底隧道进行海床安全性管理。

可选的，所述根据所述实测围岩变形量、所述塑性拱顶沉降、所述突水海床沉降、所述突水拱顶沉降及所述原始拱顶沉降对海底隧道进行海床安全性管理，具体包括：

根据所述突水海床沉降、所述突水拱顶沉降和所述海床变形量临界值确定海底隧道突水时拱顶沉降量极限值；

根据所述拱顶沉降量极限值与所述原始拱顶沉降确定围岩变形加固阈值；

判断所述实测围岩变形量是否大于或者等于所述围岩变形加固阈值，获得第一判断结果；

当所述第一判断结果表示是，则采取加固措施对围岩变形进行控制。

可选的，所述根据所述拱顶沉降量极限值与所述原始拱顶沉降确定围岩变形加固阈值，具体包括：

根据公式：u_a＝0.7u₃-u₄，确定围岩变形加固阈值；其中，u_a表示围岩变形加固阈值，u₃表示拱顶沉降量极限值，u₄表示原始拱顶沉降。

可选的，所述根据所述突水海床沉降、所述突水拱顶沉降和所述海床变形量临界值确定海底隧道突水时拱顶沉降量极限值之后，所述根据所述拱顶沉降量极限值与所述原始拱顶沉降确定围岩变形加固阈值之前，还包括：

根据所述拱顶沉降量极限值与所述原始拱顶沉降确定围岩变形预警阈值，所述围岩变形预警阈值大于所述围岩变形加固阈值；

判断所述实测围岩变形量是否大于或者等于所述围岩变形预警阈值，获得第三判断结果；

当所述第三判断结果表示是，则发出施工人员紧急撤离的报警信号。

可选的，所述根据所述拱顶沉降量极限值与所述原始拱顶沉降确定围岩变形预警阈值，具体包括：

根据公式：u_e＝0.9u₃-u₄，确定围岩变形预警阈值；其中，u₃表示拱顶沉降量极限值，u₄表示原始拱顶沉降，u_e表示围岩变形预警阈值。

可选的，当所述第一判断结果表示否，则根据所述塑性拱顶沉降和所述原始拱顶沉降确定增频监测变形阈值；

判断所述实测围岩变形量是否大于或者等于所述增频监测变形阈值，获得第二判断结果；

当所述第二判断结果表示是，则增加对围岩变形的监测频率。

可选的，所述根据所述塑性拱顶沉降和所述原始拱顶沉降确定增频监测变形阈值，具体包括：

根据公式：u_n＝u₂-u₄，确定增频监测变形阈值；其中，u_n表示增频监测变形阈值，u₂表示塑性拱顶沉降，u₄表示原始拱顶沉降。

一种用于海域段海底隧道的海床安全性管理系统，所述系统包括：

数据获取模块，用于获取与海域段海底隧道工程尺度、围岩条件和施工方法相同的陆域段隧道实测围岩变形量、导致海床出现裂缝的海床变形量临界值和海域段海底隧道的围岩物理力学参数；

仿真模型建立模块，用于根据所述围岩物理力学参数建立海底隧道数值仿真模型，所述海底隧道数值仿真模型用于对施工扰动下隧道上覆地层变形和塑性区发展情况进行仿真；

沉降确定模块，用于根据所述海底隧道数值仿真模型确定塑性拱顶沉降、突水海床沉降与突水拱顶沉降；其中，所述塑性拱顶沉降为围岩中开始出现塑性区时的拱顶沉降量，所述突水海床沉降为海底隧道发生突水时的海床沉降量，所述突水拱顶沉降为海底隧道发生突水时的拱顶沉降量；

原始沉降确定模块，用于根据与海域段海底隧道工程尺度、围岩条件和施工方法相同的陆域段隧道拱顶围岩全过程变形曲线及监测实施时断面距开挖面的距离确定原始拱顶沉降，所述原始拱顶沉降为监测实施时围岩已发生的拱顶沉降量；

安全管理模块，用于根据所述实测围岩变形量、所述塑性拱顶沉降、所述突水海床沉降、突水拱顶沉降及所述原始拱顶沉降对海底隧道进行海床安全性管理。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的用于海域段海底隧道的海床安全性管理方法及系统，根据海域段海底隧道的围岩物理力学参数建立海底隧道数值仿真模型，以确定塑性拱顶沉降、突水海床沉降与突水拱顶沉降。在此基础上，根据与海域段海底隧道工程尺度、围岩条件和施工方法相同的陆域段隧道拱顶围岩全过程变形曲线及监测实施时断面距开挖面的距离确定原始拱顶沉降。最后根据实测围岩变形量、塑性拱顶沉降、突水海床沉降、突水拱顶沉降及原始拱顶沉降对海底隧道进行海床安全性管理。本发明将海底隧道突水过程进行阶段划分，基于海床安全性与隧道围岩变形之间的量化关系，在实际工程中可根据实测围岩变形量对海底隧道海床安全性进行管理，能够降低海底隧道围岩稳定性控制的主观性，保证施工安全，从而避免施工过程中因发生突水事故而引起人员伤亡和经济损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于海域段海底隧道的海床安全性管理方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的对海底隧道进行海床安全性管理的具体实施流程图；

图3为本发明实施例提供的一种用于海域段海底隧道的海床安全性管理系统的结构框图；

图4为本发明实施例提供的海底隧道陆域段拱顶围岩变形全过程实测曲线；

图5为本发明实施例提供的CRD法实测隧道拱顶沉降曲线；

图6为本发明实施例提供的双侧壁导坑法实测隧道拱顶沉降曲线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种用于海域段海底隧道的海床安全性管理方法及系统，根据实测围岩变形量对海底隧道海床安全性进行管理，可降低海底隧道围岩稳定性控制的主观性，保证施工安全，避免施工过程中因发生突水事故而引起人员伤亡和经济损失。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例提供的一种用于海域段海底隧道的海床安全性管理方法的流程图。如图1所示，所述方法包括：

步骤101：获取与海域段海底隧道工程尺度、围岩条件和施工方法相同的陆域段隧道实测围岩变形量、导致海床出现裂缝的海床变形量临界值和海域段海底隧道的围岩物理力学参数。

步骤102：根据所述围岩物理力学参数建立海底隧道数值仿真模型，所述海底隧道数值仿真模型用于对施工扰动下隧道上覆地层变形和塑性区发展情况进行仿真。

步骤103：根据所述海底隧道数值仿真模型确定塑性拱顶沉降、突水海床沉降与突水拱顶沉降；其中，所述塑性拱顶沉降为围岩中开始出现塑性区时的拱顶沉降量，所述突水海床沉降为海底隧道发生突水时的海床沉降量，所述突水拱顶沉降为海底隧道发生突水时的拱顶沉降量。

步骤104：根据与海域段海底隧道工程尺度、围岩条件和施工方法相同的陆域段隧道拱顶围岩全过程变形曲线及监测实施时断面距开挖面的距离确定原始拱顶沉降，所述原始拱顶沉降为监测实施时围岩已发生的拱顶沉降量。

步骤105：根据所述实测围岩变形量、所述塑性拱顶沉降、所述突水海床沉降、所述突水拱顶沉降及所述原始拱顶沉降对海底隧道进行海床安全性管理。

图2为本发明实施例提供的对海底隧道进行海床安全性管理的具体实施流程图。如图2所示，步骤105：根据所述实测围岩变形量、所述塑性拱顶沉降、所述突水海床沉降、所述突水拱顶沉降及所述原始拱顶沉降对海底隧道进行海床安全性管理，具体包括：

步骤1051：根据所述突水海床沉降、所述突水拱顶沉降和所述海床变形量临界值确定海底隧道突水时拱顶沉降量极限值。

步骤1052：根据所述拱顶沉降量极限值与所述原始拱顶沉降确定围岩变形加固阈值。围岩变形加固阈值的计算公式为：u_a＝0.7u₃-u₄；其中，u_a表示围岩变形加固阈值，u₃表示拱顶沉降量极限值，u₄表示原始拱顶沉降。

步骤1053：判断所述实测围岩变形量是否大于或者等于所述围岩变形加固阈值，获得第一判断结果。

步骤1054：当所述第一判断结果表示是，则执行步骤1054。

步骤1054：采取加固措施对围岩变形进行控制。

作为一种优选方式，所述步骤1051和所述步骤1052之间，还包括：

步骤1055：根据所述拱顶沉降量极限值与所述原始拱顶沉降确定围岩变形预警阈值，所述围岩变形预警阈值大于所述围岩变形加固阈值。本实施例中，围岩变形预警阈值的计算公式为：u_e＝0.9u₃-u₄。其中，u₃表示拱顶沉降量极限值，u₄表示原始拱顶沉降，u_e表示围岩变形预警阈值。

步骤1056：判断所述实测围岩变形量是否大于或者等于所述围岩变形预警阈值，获得第三判断结果。

当所述第三判断结果表示是，执行步骤1057。

当所述第三判断结果表示否，执行步骤1052。

步骤1057：发出施工人员紧急撤离的报警信号。

进一步地，当所述第一判断结果表示否，则执行步骤1058。

步骤1058：根据所述塑性拱顶沉降和所述原始拱顶沉降确定增频监测变形阈值。增频监测变形阈值的计算公式为：u_n＝u₂-u₄；其中，u_n表示增频监测变形阈值，u₂表示塑性拱顶沉降，u₄表示原始拱顶沉降。

步骤1059：判断所述实测围岩变形量是否大于或者等于所述增频监测变形阈值，获得第二判断结果。

当所述第二判断结果表示是，执行步骤1060。

步骤1060：增加对围岩变形的监测频率。

图3为本发明实施例提供的一种用于海域段海底隧道的海床安全性管理系统的结构框图。如图3所示，所述系统包括：

数据获取模块301，用于获取与海域段海底隧道工程尺度、围岩条件和施工方法相同的陆域段隧道实测围岩变形量、导致海床出现裂缝的海床变形量临界值和海域段海底隧道的围岩物理力学参数。

仿真模型建立模块302，用于根据所述围岩物理力学参数建立海底隧道数值仿真模型，所述海底隧道数值仿真模型用于对施工扰动下隧道上覆地层变形和塑性区发展情况进行仿真。

沉降确定模块303，用于根据所述海底隧道数值仿真模型确定塑性拱顶沉降、突水海床沉降与突水拱顶沉降；其中，所述塑性拱顶沉降为围岩中开始出现塑性区时的拱顶沉降量，所述突水海床沉降为海底隧道发生突水时的海床沉降量，所述突水拱顶沉降为海底隧道发生突水时的拱顶沉降量。

原始沉降确定模块304，用于根据与海域段海底隧道工程尺度、围岩条件和施工方法相同的陆域段隧道拱顶围岩全过程变形曲线及监测实施时断面距开挖面的距离确定原始拱顶沉降，所述原始拱顶沉降为监测实施时围岩已发生的拱顶沉降量。

安全管理模块305，用于根据所述实测围岩变形量、所述塑性拱顶沉降、所述突水海床沉降、突水拱顶沉降及所述原始拱顶沉降对海底隧道进行海床安全性管理。

下面介绍本发明提供的用于海域段海底隧道的海床安全性管理方法的具体实施过程：

(1)海底隧道海床安全性表征参数确定

由于海底隧道突水本质上是隧道围岩与海床破坏区贯通的结果，因此为了保证海域段海底隧道安全，海床不允许出现裂缝。根据海底隧道的施工方法、埋深、断面尺寸、围岩条件等因素在陆域段类似或相同条件进行实测分析，获得地表出现裂缝时地表变形量的大小，将其作为导致海床出现裂缝的海床变形量临界值u₁，以此作为海床安全性的控制标准。

某海底隧道主洞为双洞双向六车道，开挖宽度17m，高12.5m，左线与右线分别采用CRD(Cross Diaphragm)法和双侧壁导坑法施工，开始监测时拱顶距开挖面的距离分别为x₁＝4m和x₂＝6m。隧道海域段穿越的F1风化深槽岩体主要由全强风化花岗岩组成，隧道顶板厚度为36m，海水深度为18m，围岩强度低、稳定性差，易发生地层坍塌。由于海域段海床开裂与陆域段地表开裂机制本质上是一致的，而海床监测无法实施，因此分别对陆域段类似或相同条件CRD法和双侧壁导坑法施工下地表裂缝和变形发展过程进行监测，得到地表裂缝产生时CRD法和双侧壁导坑法的地表沉降分别为40mm和30mm。以此作为海底隧道海床安全性的控制标准。

(2)海底隧道突水过程中围岩变形演化规律

首先通过现场地勘资料获得海域段海底隧道围岩物理力学参数，据此建立海底隧道数值仿真模型对施工扰动下隧道上覆地层变形和塑性区发展情况进行仿真。考虑海水的渗流作用，采用Mohr-Coulomb屈服准则对塑性区的发展进行判定，将突水演化过程分为三个阶段：第一阶段为灾害孕育阶段，此时隧道围岩处于全弹性状态，当围岩中开始出现塑性区时进入第二阶段，即灾害发展阶段，此时从模型中提取的拱顶沉降即为塑性拱顶沉降u₂，第三个阶段为突水发生阶段，当数值模型中海床塑性区与拱顶塑性区贯通时认为突水发生，通过提取突水发生时海床沉降与拱顶沉降量，将突水海床沉降与突水拱顶沉降的比值记为k，则根据公式：u₃＝k·u₁即可计算海底隧道突水时拱顶沉降量极限值。为了保证隧道施工安全，本发明将安全关口前移，将70％u₃作为第二阶段与第三阶段的节点，以90％u₃作为隧道拱顶沉降控制标准值。

建立海底隧道CRD法和双侧壁导坑法施工全过程数值计算模型，由于围岩进入塑性时的位移与施工工法无关，则获得突水演化过程中围岩开始进入塑性时的拱顶沉降u_n为26.4mm，突水时CRD法与双侧壁导坑法海床沉降与拱顶沉降比值k分别为0.571和0.462，则CRD法和双侧壁导坑法海底隧道拱顶沉降极限值u₃＝k·u₁分别为78mm和72mm，则隧道拱顶沉降控制标准值分别为70.2mm和64.8mm。

(3)海底隧道位移损失预测

由于施工过程中，监测实施前隧道围岩已发生一定程度的变形，因此采用与步骤(1)相同的方法对陆域段类似或相同工程条件下隧道施工全过程中拱顶沉降进行监测，获得拱顶围岩全过程变形曲线，进而对其进行拟合，可得到隧道拱顶变形u与拱顶距开挖面距离x的关系曲线，则由监测实施时断面距开挖面的距离即可得到监测实施时围岩已发生的拱顶沉降即原始拱顶沉降u₄。

通过步骤(2)中的陆域段监测数据对海底隧道拱顶围岩全过程变形进行拟合，如图4所示，拟合优度分别为0.997和0.996，拟合效果较好。将x₁＝2m和x₂＝4m代入图4的拟合公式可得CRD法和双侧壁导坑法支护施作时围岩已发生的位移u₄分别为23.6mm和17.1mm。

(4)基于现场实测数据反馈的海床安全性管理方法

通过对隧道拱顶沉降量进行监测，以u_n＝u₂-u₄作为增频监测变形阈值，即通过实测数据判断灾害第一阶段和第二阶段的过渡。以u_a＝0.7u₃-u₄作为围岩变形加固阈值，即通过实测数据判断灾害第二阶段和第三阶段的过渡。以u_e＝0.9u₃-u₄作为围岩变形预警阈值。根据相关监测规范，当实测围岩变形量达到u_n时增加监测频率，达到u_a时进行安全预警，并采取必要的加固措施对变形进行控制，达到u_e时进行报警，并撤出施工人员。

通过对隧道拱顶围岩变形量进行实时监测，则CRD法和双侧壁导坑法增频监测变形阈值u_n分别为2.8mm和9.3mm，围岩变形加固阈值u_a分别为31mm和33.3mm，围岩变形预警阈值u_e分别为43.8mm和47.7mm，则现场监测管理曲线如图5和图6所示。

本发明建立了海床安全性与实际工程中易于测得的隧道围岩变形之间的量化关系，并将海底隧道突水过程进行阶段划分，制定了相应的控制标准和管理方案，在实际工程中能够根据实测围岩变形数据对海底隧道海床安全性进行分级管理，从而有效降低海底隧道围岩稳定性控制的主观性，保证施工安全。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种用于海域段海底隧道的海床安全性管理方法，其特征在于，所述方法包括：

获取与海域段海底隧道工程尺度、围岩条件和施工方法相同的陆域段隧道实测围岩变形量、导致海床出现裂缝的海床变形量临界值和海域段海底隧道的围岩物理力学参数；

根据所述围岩物理力学参数建立海底隧道数值仿真模型，所述海底隧道数值仿真模型用于对施工扰动下隧道上覆地层变形和塑性区发展情况进行仿真；

根据所述海底隧道数值仿真模型确定塑性拱顶沉降、突水海床沉降与突水拱顶沉降；其中，所述塑性拱顶沉降为围岩中开始出现塑性区时的拱顶沉降量，所述突水海床沉降为海底隧道发生突水时的海床沉降量，所述突水拱顶沉降为海底隧道发生突水时的拱顶沉降量；

根据与海域段海底隧道工程尺度、围岩条件和施工方法相同的陆域段隧道拱顶围岩全过程变形曲线及监测实施时断面距开挖面的距离确定原始拱顶沉降，所述原始拱顶沉降为监测实施时围岩已发生的拱顶沉降量；

根据所述实测围岩变形量、所述塑性拱顶沉降、所述突水海床沉降、所述突水拱顶沉降及所述原始拱顶沉降对海底隧道进行海床安全性管理。

2.根据权利要求1所述的海床安全性管理方法，其特征在于，所述根据所述实测围岩变形量、所述塑性拱顶沉降、所述突水海床沉降、所述突水拱顶沉降及所述原始拱顶沉降对海底隧道进行海床安全性管理，具体包括：

根据所述突水海床沉降、所述突水拱顶沉降和所述海床变形量临界值确定海底隧道突水时拱顶沉降量极限值；

根据所述拱顶沉降量极限值与所述原始拱顶沉降确定围岩变形加固阈值；

判断所述实测围岩变形量是否大于或者等于所述围岩变形加固阈值，获得第一判断结果；

当所述第一判断结果表示是，则采取加固措施对围岩变形进行控制。

3.根据权利要求2所述的海床安全性管理方法，其特征在于，所述根据所述拱顶沉降量极限值与所述原始拱顶沉降确定围岩变形加固阈值，具体包括：

根据公式：u_a＝0.7u₃-u₄，确定围岩变形加固阈值；其中，u_a表示围岩变形加固阈值，u₃表示拱顶沉降量极限值，u₄表示原始拱顶沉降。

4.根据权利要求2所述的海床安全性管理方法，其特征在于，所述根据所述突水海床沉降、所述突水拱顶沉降和所述海床变形量临界值确定海底隧道突水时拱顶沉降量极限值之后，所述根据所述拱顶沉降量极限值与所述原始拱顶沉降确定围岩变形加固阈值之前，还包括：

根据所述拱顶沉降量极限值与所述原始拱顶沉降确定围岩变形预警阈值，所述围岩变形预警阈值大于所述围岩变形加固阈值；

判断所述实测围岩变形量是否大于或者等于所述围岩变形预警阈值，获得第三判断结果；

当所述第三判断结果表示是，则发出施工人员紧急撤离的报警信号。

5.根据权利要求4所述的海床安全性管理方法，其特征在于，所述根据所述拱顶沉降量极限值与所述原始拱顶沉降确定围岩变形预警阈值，具体包括：

根据公式：u_e＝0.9u₃-u₄，确定围岩变形预警阈值；其中，u₃表示拱顶沉降量极限值，u₄表示原始拱顶沉降，u_e表示围岩变形预警阈值。

6.根据权利要求2所述的海床安全性管理方法，其特征在于，当所述第一判断结果表示否，则根据所述塑性拱顶沉降和所述原始拱顶沉降确定增频监测变形阈值；

判断所述实测围岩变形量是否大于或者等于所述增频监测变形阈值，获得第二判断结果；

当所述第二判断结果表示是，则增加对围岩变形的监测频率。

7.根据权利要求6所述的海床安全性管理方法，其特征在于，所述根据所述塑性拱顶沉降和所述原始拱顶沉降确定增频监测变形阈值，具体包括：

根据公式：u_n＝u₂-u₄，确定增频监测变形阈值；其中，u_n表示增频监测变形阈值，u₂表示塑性拱顶沉降，u₄表示原始拱顶沉降。

8.一种用于海域段海底隧道的海床安全性管理系统，其特征在于，所述系统包括：

数据获取模块，用于获取与海域段海底隧道工程尺度、围岩条件和施工方法相同的陆域段隧道实测围岩变形量、导致海床出现裂缝的海床变形量临界值和海域段海底隧道的围岩物理力学参数；

仿真模型建立模块，用于根据所述围岩物理力学参数建立海底隧道数值仿真模型，所述海底隧道数值仿真模型用于对施工扰动下隧道上覆地层变形和塑性区发展情况进行仿真；

沉降确定模块，用于根据所述海底隧道数值仿真模型确定塑性拱顶沉降、突水海床沉降与突水拱顶沉降；其中，所述塑性拱顶沉降为围岩中开始出现塑性区时的拱顶沉降量，所述突水海床沉降为海底隧道发生突水时的海床沉降量，所述突水拱顶沉降为海底隧道发生突水时的拱顶沉降量；

原始沉降确定模块，用于根据与海域段海底隧道工程尺度、围岩条件和施工方法相同的陆域段隧道拱顶围岩全过程变形曲线及监测实施时断面距开挖面的距离确定原始拱顶沉降，所述原始拱顶沉降为监测实施时围岩已发生的拱顶沉降量；

安全管理模块，用于根据所述实测围岩变形量、所述塑性拱顶沉降、所述突水海床沉降、突水拱顶沉降及所述原始拱顶沉降对海底隧道进行海床安全性管理。