大斷面隧道分部開挖引起地表沉降的隨機介質(zhì)預(yù)測方法研究

在隧道施工引起上覆土體變形的預(yù)測中,地表沉降槽寬度系數(shù)的計算是其中的一個重要問題,它將確定地表變形的影響范圍.本文依據(jù)大量工程實測數(shù)據(jù),反分析得到了地表沉降槽寬度系數(shù)i更準(zhǔn)確的計算計算方法,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)系式中的計算參數(shù),為采用土體變形擴散傳播模型預(yù)測隧道施工引起上覆土體的變形規(guī)律提供了支持.

運用隨機介質(zhì)理論推導(dǎo)的縱向地表沉降理論公式計算盾構(gòu)法施工引起的縱向地表沉降時,并不能預(yù)測盾構(gòu)作業(yè)面前方負(fù)沉降,結(jié)合有關(guān)監(jiān)測資料改進縱向地表沉降預(yù)測公式并通過工程實例得到了驗證。

一種盾構(gòu)掘進引起地表沉降的實用預(yù)測方法——盾構(gòu)隧道施工中，提前預(yù)知盾構(gòu)影響范圍內(nèi)的地表沉降情況對減少施工對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)測方法進行總結(jié),并對各種預(yù)測法進行分析。經(jīng)驗法一般用于地表沉降的粗略估計且有一定的適用范圍;理論預(yù)測方法由于一些參數(shù)選取的局限性,目前尚不能成為較為實用的預(yù)測方法,實測數(shù)據(jù)法是目前應(yīng)用較多的預(yù)測方法,其中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法具有較好的應(yīng)用價值,是進行地表沉降預(yù)測的有效方法。

盾構(gòu)施工引起地表沉降的預(yù)測方法及淺析——就盾構(gòu)隧道施工弓i起的地表沉降預(yù)測方法進行總結(jié)，并對各種預(yù)測法進行分析。經(jīng)驗法一般用于地表沉降的粗略估計且有一定的適用范圍；理論預(yù)測方法由于一些參數(shù)選取的局限性，目前尚不能成為較為實用的預(yù)測方法，實測數(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,控制其施工對地表的沉降意義非常重大。對北京地鐵4號線某區(qū)間渡線段結(jié)構(gòu)進行施工數(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)管對控制地表沉降起到了顯著作用。

運用隨機介質(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)測系統(tǒng),并對預(yù)測公式進行改進,實現(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。對中國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行預(yù)測,通過實測值與預(yù)測值比較,說明該方法效果良好,具有一定的實用價值。

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

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參數(shù)仿真更準(zhǔn)確的沉降預(yù)測數(shù)據(jù),為實際工程提供參考.

隧道開挖必然會使地表產(chǎn)生下沉和變形,從而對地表建筑物產(chǎn)生影響。應(yīng)用隨機介質(zhì)理論,對桐油山連拱隧道開挖引起的地表移動與變形進行了分析,推導(dǎo)了簡化計算的具體公式,根據(jù)中導(dǎo)洞開挖地表移動參數(shù)按比例法確定了整個連拱隧道的地表移動計算參數(shù),據(jù)此分析預(yù)測了隧道開挖對地表建筑物的影響情況,計算結(jié)果對指導(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,分別對建筑物地表做變形預(yù)測,并對預(yù)測結(jié)果進行分析和對比,結(jié)果顯示二次指數(shù)平滑法的預(yù)測精度更高。對于隧道周邊建筑地表沉降的預(yù)測二次指數(shù)平滑法效果更好,比較符合實際變形曲線,相對來說是一種較好的變形預(yù)測方法,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)施工引起地層移動及地表沉降的原因與機理,對施工過程中的地表變形量進行預(yù)測和數(shù)值模擬計算,并據(jù)此在設(shè)計與施工中根據(jù)現(xiàn)場特殊的施工工況和周邊環(huán)境條件,制定和采取有針對性的沉降控制措施。

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、位移場變化,對比分析在不同的圍巖級別、開挖形狀等條件下隧道施工引起的地表沉降變形規(guī)律;同時利用最大隧道周邊位移值作為孔隙厚度,計算地層損失率,預(yù)測地表沉降槽,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)條件下更加符合實際的開挖方法,為實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。本文對盾 構(gòu)隧道施工引起的地表沉降的影響因素進行了詳細(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。同時結(jié)合某地鐵盾構(gòu)隧道掘進工程實踐 進行分析，提出地表沉降的歷時階段，并結(jié)合工程實例對盾構(gòu)施工不同階段、現(xiàn)場監(jiān)測和數(shù) 據(jù)分析進行討論，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)法具有高度的機械化、自動化，不影響地面交通，對周圍建(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，在城市地鐵工程中得到廣泛應(yīng)用。目前已經(jīng)成為國 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)測和預(yù)測地表沉降有重要的實際意義。在文中,根據(jù)對盾構(gòu)法開挖隧道引起的地表沉降監(jiān)測資料,做出了觀測斷面中心點的速度直方圖和觀測斷面中心點位移隨盾構(gòu)機推進的位移變化...

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,依托廣州地鐵五號線右線區(qū)莊區(qū)間隧道穿越地表建筑物工程實例,驗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)測方法——深基坑開挖是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在支護加固以及變形控制不當(dāng)?shù)那闆r下，常會因邊緣地面沉降量超出設(shè)計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)并對比基坑開挖周圍地表...

以貴陽立體交通樞紐工程龍洞堡機場隧道工程為背景,綜合運用現(xiàn)場測試、模型試驗及數(shù)值計算方法,對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策進行研究?；趯崪y的隧道拱頂沉降,根據(jù)既有的計算方法計算拱頂全部沉降;通過室內(nèi)模型試驗和三維數(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算得到隧道施工導(dǎo)致的地表沉降;再根據(jù)實測的地表總沉降,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策:通過地表鋼管樁注漿加固,對土層進行改良;對拱部進行中管棚超前支護;采用大拱腳弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土臺階法開挖隧道;設(shè)置h175型鋼鋼架加強初期支護,二次襯砌盡可能地緊跟初期支護施作。

以哈爾濱地鐵大斷面隧道為背景,對雙側(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)值模擬和實際監(jiān)測數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法,對地表沉降、拱頂下沉進行分析。研究結(jié)果表明:地表沉降曲線呈\"漏斗\"狀,且沿開挖導(dǎo)洞中線呈對稱分布,影響范圍約為2.5d(d為隧道洞徑)；左上導(dǎo)洞(1號導(dǎo)洞)、右上導(dǎo)洞(2號導(dǎo)洞)、中上導(dǎo)洞(5號導(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)果與實際監(jiān)控量測數(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,隧道與建筑物之間將不可避免發(fā)生動態(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,有必要對地鐵隧道施工引起的地表沉降研究進行綜述分析,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)場監(jiān)測相結(jié)合方法,對盾構(gòu)掘進中建筑物附近的地表沉降進行研究,分析盾構(gòu)掘進前、穿越及離開3個階段地面的沉降規(guī)律。監(jiān)測和計算結(jié)果表明,因初始應(yīng)力狀態(tài)改變造成土層變形、地層損失和降水引起的固結(jié)變形是造成地表沉降的主要因素;將計算得到的盾構(gòu)掘進中周圍土體位移場和隧道縱、橫斷面地面沉降曲線與監(jiān)測縱斷面沉降曲線進行比較,反映的沉降規(guī)律一致,說明數(shù)值模擬在計算地表沉降中可行。