大斷面隧道分部開挖引起地表沉降的隨機(jī)介質(zhì)預(yù)測(cè)方法研究

在隧道施工引起上覆土體變形的預(yù)測(cè)中,地表沉降槽寬度系數(shù)的計(jì)算是其中的一個(gè)重要問題,它將確定地表變形的影響范圍.本文依據(jù)大量工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),反分析得到了地表沉降槽寬度系數(shù)i更準(zhǔn)確的計(jì)算計(jì)算方法,以及推導(dǎo)了地表最大沉降與拱頂沉降之比隨深度變化的關(guān)系式,通過案例反分析求得到了關(guān)系式中的計(jì)算參數(shù),為采用土體變形擴(kuò)散傳播模型預(yù)測(cè)隧道施工引起上覆土體的變形規(guī)律提供了支持.

運(yùn)用隨機(jī)介質(zhì)理論推導(dǎo)的縱向地表沉降理論公式計(jì)算盾構(gòu)法施工引起的縱向地表沉降時(shí),并不能預(yù)測(cè)盾構(gòu)作業(yè)面前方負(fù)沉降,結(jié)合有關(guān)監(jiān)測(cè)資料改進(jìn)縱向地表沉降預(yù)測(cè)公式并通過工程實(shí)例得到了驗(yàn)證。

一種盾構(gòu)掘進(jìn)引起地表沉降的實(shí)用預(yù)測(cè)方法——盾構(gòu)隧道施工中，提前預(yù)知盾構(gòu)影響范圍內(nèi)的地表沉降情況對(duì)減少施工對(duì)既有建筑物的危害是有幫助的。peck法公式用于描述隧道掘進(jìn)引起地表沉降分布曲線已經(jīng)被工程界廣為接受，但地層損失一般從工程經(jīng)驗(yàn)中獲得，導(dǎo)致該理...

就盾構(gòu)隧道施工引起的地表沉降預(yù)測(cè)方法進(jìn)行總結(jié),并對(duì)各種預(yù)測(cè)法進(jìn)行分析。經(jīng)驗(yàn)法一般用于地表沉降的粗略估計(jì)且有一定的適用范圍;理論預(yù)測(cè)方法由于一些參數(shù)選取的局限性,目前尚不能成為較為實(shí)用的預(yù)測(cè)方法,實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)法是目前應(yīng)用較多的預(yù)測(cè)方法,其中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法具有較好的應(yīng)用價(jià)值,是進(jìn)行地表沉降預(yù)測(cè)的有效方法。

盾構(gòu)施工引起地表沉降的預(yù)測(cè)方法及淺析——就盾構(gòu)隧道施工弓i起的地表沉降預(yù)測(cè)方法進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)各種預(yù)測(cè)法進(jìn)行分析。經(jīng)驗(yàn)法一般用于地表沉降的粗略估計(jì)且有一定的適用范圍；理論預(yù)測(cè)方法由于一些參數(shù)選取的局限性，目前尚不能成為較為實(shí)用的預(yù)測(cè)方法，實(shí)測(cè)數(shù)...

地鐵區(qū)間渡線段結(jié)構(gòu)具有埋深淺、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、開挖斷面大等特點(diǎn),控制其施工對(duì)地表的沉降意義非常重大。對(duì)北京地鐵4號(hào)線某區(qū)間渡線段結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工數(shù)值模擬分析,分別得到各施工工序所產(chǎn)生的地表位移和塑性區(qū)分布情況,經(jīng)過分析,證明雙層小導(dǎo)管對(duì)控制地表沉降起到了顯著作用。

運(yùn)用隨機(jī)介質(zhì)法理論,研究開發(fā)出城市隧道開挖引起的地表沉降及變形預(yù)測(cè)系統(tǒng),并對(duì)預(yù)測(cè)公式進(jìn)行改進(jìn),實(shí)現(xiàn)十字隔墻法施工隧道分部開挖引起的地表沉降、傾斜、曲率、水平位移和水平變形預(yù)測(cè)。對(duì)中國(guó)第一條海底隧道十字隔墻法施工引起的地表沉降及變形進(jìn)行預(yù)測(cè),通過實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值比較,說明該方法效果良好,具有一定的實(shí)用價(jià)值。

地鐵隧道施工引起地表橫向沉降預(yù)測(cè)方法——介紹了目前地鐵隧道施工引起地表橫向沉降預(yù)測(cè)的常用方法--經(jīng)驗(yàn)公式法、理論公式法、數(shù)值模擬法及bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)報(bào)法。討論了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)及選用建議。

通過研究已有盾構(gòu)施工參數(shù)數(shù)據(jù),提出了基于隨機(jī)過程生成盾構(gòu)隧道施工仿真參數(shù)的方法,并建立了施工地表沉降的仿真系統(tǒng),可以得到比基于隨機(jī)參數(shù)仿真更準(zhǔn)確的沉降預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),為實(shí)際工程提供參考.

隧道開挖必然會(huì)使地表產(chǎn)生下沉和變形,從而對(duì)地表建筑物產(chǎn)生影響。應(yīng)用隨機(jī)介質(zhì)理論,對(duì)桐油山連拱隧道開挖引起的地表移動(dòng)與變形進(jìn)行了分析,推導(dǎo)了簡(jiǎn)化計(jì)算的具體公式,根據(jù)中導(dǎo)洞開挖地表移動(dòng)參數(shù)按比例法確定了整個(gè)連拱隧道的地表移動(dòng)計(jì)算參數(shù),據(jù)此分析預(yù)測(cè)了隧道開挖對(duì)地表建筑物的影響情況,計(jì)算結(jié)果對(duì)指導(dǎo)隧道的施工有一定的意義,也為其它同類結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了參考。圖9,表1,參9。

基坑開挖引起的地表沉降

為了研究隧道周邊建筑物地表的變形,本文根據(jù)京東方蒸汽管道工程隧道開挖過程中周邊建筑物地表的沉降觀測(cè)數(shù)據(jù),利用二次指數(shù)平滑法和灰色系統(tǒng)法建立數(shù)學(xué)模型,分別對(duì)建筑物地表做變形預(yù)測(cè),并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析和對(duì)比,結(jié)果顯示二次指數(shù)平滑法的預(yù)測(cè)精度更高。對(duì)于隧道周邊建筑地表沉降的預(yù)測(cè)二次指數(shù)平滑法效果更好,比較符合實(shí)際變形曲線,相對(duì)來說是一種較好的變形預(yù)測(cè)方法,為隧道的開發(fā)過程中防止安全事故的發(fā)生、避免經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡提供一種參考方法。

通過研究盾構(gòu)施工引起地層移動(dòng)及地表沉降的原因與機(jī)理,對(duì)施工過程中的地表變形量進(jìn)行預(yù)測(cè)和數(shù)值模擬計(jì)算,并據(jù)此在設(shè)計(jì)與施工中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)特殊的施工工況和周邊環(huán)境條件,制定和采取有針對(duì)性的沉降控制措施。

文章以隧道開挖引起地表沉降變形為研究對(duì)象,采用flac3d有限差分軟件模擬隧道開挖施工過程,分析了在不同地質(zhì)條件下不同開挖方法引起的圍巖或土體應(yīng)力場(chǎng)、位移場(chǎng)變化,對(duì)比分析在不同的圍巖級(jí)別、開挖形狀等條件下隧道施工引起的地表沉降變形規(guī)律;同時(shí)利用最大隧道周邊位移值作為孔隙厚度,計(jì)算地層損失率,預(yù)測(cè)地表沉降槽,結(jié)果表明,地表沉降曲線與peck沉降理論曲線吻合較好;比較了4種地表開挖方法的地表沉降值,給出了在不同的地質(zhì)條件下更加符合實(shí)際的開挖方法,為實(shí)際施工分析提供一定的理論依據(jù).

盾構(gòu)隧道引起的地表沉降分析 摘要：隨著城市地下空間的逐步拓展，盾構(gòu)法成為城市地下鐵路修建的主要工法。本文對(duì)盾 構(gòu)隧道施工引起的地表沉降的影響因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析。主要分析了地表沉降受盾構(gòu)隧道 施工的影響因素分析，歸納總結(jié)了地表變形的影響因素，為正確選擇施技術(shù)，制定完善施工 安全措施提供依據(jù)，確保施工地區(qū)重要設(shè)施的安全。同時(shí)結(jié)合某地鐵盾構(gòu)隧道掘進(jìn)工程實(shí)踐 進(jìn)行分析，提出地表沉降的歷時(shí)階段，并結(jié)合工程實(shí)例對(duì)盾構(gòu)施工不同階段、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù) 據(jù)分析進(jìn)行討論，得出了有益的結(jié)論。 關(guān)鍵詞：盾構(gòu)隧道地表沉降影響因素 1引言 由于盾構(gòu)法具有高度的機(jī)械化、自動(dòng)化，不影響地面交通，對(duì)周圍建(構(gòu))筑物影響較小， 適應(yīng)軟弱地質(zhì)條件，施工速度快等優(yōu)點(diǎn)，在城市地鐵工程中得到廣泛應(yīng)用。目前已經(jīng)成為國(guó) 內(nèi)外城市地鐵隧道的主要施工方法。在建的上海、北京，廣州、南京、天津地鐵中都大量

盾構(gòu)隧道開挖引起的地表沉降規(guī)律——地表沉降值是衡量開挖方式是否合適的關(guān)鍵指標(biāo),因此監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)地表沉降有重要的實(shí)際意義。在文中,根據(jù)對(duì)盾構(gòu)法開挖隧道引起的地表沉降監(jiān)測(cè)資料,做出了觀測(cè)斷面中心點(diǎn)的速度直方圖和觀測(cè)斷面中心點(diǎn)位移隨盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)的位移變化...

采用解析法研究穿越地表建筑物淺埋隧道開挖對(duì)地表沉降的影響,推導(dǎo)出了穿越地表建筑物淺埋隧道施工引起的地表沉降公式,依托廣州地鐵五號(hào)線右線區(qū)莊區(qū)間隧道穿越地表建筑物工程實(shí)例,驗(yàn)證了此方法的可行性,可為類似穿越已有建筑物隧道工程提供一定指導(dǎo)。

淺談深基坑開挖周圍地表沉降的預(yù)測(cè)方法——深基坑開挖是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在支護(hù)加固以及變形控制不當(dāng)?shù)那闆r下，常會(huì)因邊緣地面沉降量超出設(shè)計(jì)值而危及周圍各種構(gòu)筑物的正常使用：如地下市政管線的破裂，周圍建筑物的傾斜等。本文總結(jié)并對(duì)比基坑開挖周圍地表...

以貴陽立體交通樞紐工程龍洞堡機(jī)場(chǎng)隧道工程為背景,綜合運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、模型試驗(yàn)及數(shù)值計(jì)算方法,對(duì)超厚新人工填筑土地層超大斷面隧道施工導(dǎo)致的地表沉降及其控制對(duì)策進(jìn)行研究?；趯?shí)測(cè)的隧道拱頂沉降,根據(jù)既有的計(jì)算方法計(jì)算拱頂全部沉降;通過室內(nèi)模型試驗(yàn)和三維數(shù)值模擬得到因地層損失引起的地表沉降占拱頂全部沉降的比率;根據(jù)拱頂全部沉降和比率計(jì)算得到隧道施工導(dǎo)致的地表沉降;再根據(jù)實(shí)測(cè)的地表總沉降,確定隧道施工和土體自身固結(jié)分別導(dǎo)致的地表沉降占地表總沉降的比例。結(jié)果表明:隧道施工導(dǎo)致的地表沉降是拱頂沉降的35%~36%,占地表總沉降的20%~34%,土體固結(jié)導(dǎo)致的地表沉降占地表總沉降的66%~80%,可見土體固結(jié)是導(dǎo)致地表沉降的主要因素。由此提出控制地表沉降的主要對(duì)策:通過地表鋼管樁注漿加固,對(duì)土層進(jìn)行改良;對(duì)拱部進(jìn)行中管棚超前支護(hù);采用大拱腳弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土臺(tái)階法開挖隧道;設(shè)置h175型鋼鋼架加強(qiáng)初期支護(hù),二次襯砌盡可能地緊跟初期支護(hù)施作。

以哈爾濱地鐵大斷面隧道為背景,對(duì)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工誘發(fā)的地面沉陷及隧道本身的變形規(guī)律進(jìn)行研究。利用midas/gts建立空間有限元模型,采用數(shù)值模擬和實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法,對(duì)地表沉降、拱頂下沉進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明:地表沉降曲線呈\"漏斗\"狀,且沿開挖導(dǎo)洞中線呈對(duì)稱分布,影響范圍約為2.5d(d為隧道洞徑)；左上導(dǎo)洞(1號(hào)導(dǎo)洞)、右上導(dǎo)洞(2號(hào)導(dǎo)洞)、中上導(dǎo)洞(5號(hào)導(dǎo)洞)開挖是引起地表下沉的主要原因；拱頂沉降主要發(fā)生在距開挖面15m(1倍隧道洞徑)范圍內(nèi),最大下沉值為-17.79mm,占拱頂總沉降量的66%；采用超前加固的方式控制拱頂下沉效果顯著,數(shù)值仿真結(jié)果與實(shí)際監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)吻合較好。midas/gts有限元數(shù)值仿真軟件可以有效地預(yù)判地層變形。

當(dāng)?shù)罔F隧道近鄰既有建(構(gòu))筑物施工時(shí),隧道與建筑物之間將不可避免發(fā)生動(dòng)態(tài)的相互作用,而這種作用的起因源于地鐵隧道的開挖擾動(dòng)作用,地鐵隧道與建(構(gòu))筑物二者之間的相互作用通過地層這一媒介發(fā)生,而地表沉降大小二者之間的相互作用程度密切相關(guān),因此,有必要對(duì)地鐵隧道施工引起的地表沉降研究進(jìn)行綜述分析,后后續(xù)研究奠定基礎(chǔ)。

結(jié)合天津地下直徑線工程實(shí)例,通過建立模型和模擬盾構(gòu)開挖,采用數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合方法,對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)中建筑物附近的地表沉降進(jìn)行研究,分析盾構(gòu)掘進(jìn)前、穿越及離開3個(gè)階段地面的沉降規(guī)律。監(jiān)測(cè)和計(jì)算結(jié)果表明,因初始應(yīng)力狀態(tài)改變?cè)斐赏翆幼冃巍⒌貙訐p失和降水引起的固結(jié)變形是造成地表沉降的主要因素;將計(jì)算得到的盾構(gòu)掘進(jìn)中周圍土體位移場(chǎng)和隧道縱、橫斷面地面沉降曲線與監(jiān)測(cè)縱斷面沉降曲線進(jìn)行比較,反映的沉降規(guī)律一致,說明數(shù)值模擬在計(jì)算地表沉降中可行。