[發明專利]一種隧道下穿地下構筑物的梁結構變形預測控制方法

在審

• 申請號: 201710044538.6
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106909715A
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發明（設計）人: 王興波;萬澤軍;郭海龍;程小虎;胡海濤;趙明;劉宇峰;張忠剛;游元明
• 申請（專利權）人: 中鐵開發投資有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q10/04;G06Q50/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及一種梁結構的變形預測方法，具體涉及一種隧道下穿地下構筑物的梁結構變形預測控制方法，屬于隧道工程施工技術領域。

【背景技術】

目前，隨著各大城市地下工程項目的增多，特別是在目前國內基礎建設高漲的大環境下，北京、上海、天津、南京、廣州、深圳、西安等城市規劃了大量的地下隧道工程項目。受既有建筑物、周邊環境的限制，新建地鐵隧道下穿既有建筑物的現象越來越普遍。為了確保建筑物的安全，特別有梁結構的建筑物的安全，就必須研究建筑物沉降發展特征，根據各施工階段對建筑物以及梁結構的影響程度不同采取相應的控制措施。

目前一般主要是對建筑物(如梁)的總沉降和沉降速率進行控制，然而最終沉降到達穩定之前，總沉降控制方法對建筑物安全有一定的風險。為了嚴格控制梁結構的安全，需要對梁結構的變形斜率進行控制，并且把梁結構的傾斜斜率分解成各個不同的階段進行變形預測控制，最終保證梁結構的安全。

因此，為解決上述技術問題，確有必要提供一種創新的隧道下穿地下構筑物的梁結構變形預測控制方法，以克服現有技術中的所述缺陷。

【發明內容】

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種隧道下穿地下構筑物的梁結構變形預測控制方法，其可以及時掌握測點變位監測值和設計預測值的偏離動態，分析原因，及時處理，避免了梁結構風險的積累，使安全施工處于積極主動的地位。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種隧道下穿地下構筑物的梁結構變形預測控制方法，其包括如下施工步驟：

1)，對下穿地下構筑物的梁結構的多導洞大跨隧道進行開挖，在現場梁結構上下布上監測點，對監測點進行監測并采集現場監測數據；

2)，將梁結構的沉降分為1部開挖的沉降、2部開挖的沉降、3部開挖的沉降、4部開挖的沉降、5部開挖的沉降、6部開挖的沉降及后期沉降七個階段，掌握每個階段梁結構自身傾斜的發展特征；

3)，通過數值模擬計算，并在與現場梁結構監測點相同的地方布上相應的監測點，得到各施工階段對梁結構變形斜率影響的百分比，用百分比乘以給定的各自相應控制標準值，再加上工程類比，綜合分析，即得到各施工階段的控制標準值；其中，梁結構變形斜率設定為梁左端豎向位移Z_C和梁右端豎向位移Z_D之差與梁自身長度L的比值，即為斜率tanβ＝(Z_D-Z_C)/L；梁結構總沉降控制值在-30mm以內，其傾斜即差異限值小于0.002；

4)，利用現場實測值與步驟(3)得到的各施工階段的控制標準值進行比較，在施工過程中根據兩者實時對比，達到預測梁結構斜率變形。

本發明的隧道下穿地下構筑物的梁結構變形預測控制方法進一步為：所述步驟1)中，多導洞大跨隧道開挖步驟為：1部先開挖，相隔10m左右開挖再2部，與2部掌子面相隔10m左右再開挖3部，與3部掌子面相隔10m左右再開挖4部，與4部掌子面相隔10m左右再開挖5部，與5部掌子面相隔10m左右再開挖6部。

本發明的隧道下穿地下構筑物的梁結構變形預測控制方法進一步為：所述步驟4)中，數值模型中選取的監測點應與現場布的監測點相吻合；在各施工階段的控制標準確定中，數值模擬計算結果占60％～70％，其他類似工程經驗占30％～40％。

本發明的隧道下穿地下構筑物的梁結構變形預測控制方法還為：所述步驟4)中，在與控制值對比之前，要剔除壞值；現場監測值要與計算值動態對比；后期沉降階段，通過梁結構現場監測數據，及時反饋、動態施工，超過沉降控制值，采取后續的加固及補救措施。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

1)將總體變位控制量分解到每一步施工階段中，使每一步施工階段都有明確的變形控制目標，具有很強的可操作性；

2)對重點觀測測點變位控制有整體規劃，可以明確施工控制的重點，做到有的放矢；

3)及時掌握測點變位監測值和設計預測值的偏離動態，分析原因，及時處理，避免了風險的積累，使安全施工處于積極主動的地位。

4)可以從梁的變形斜率對梁結構的安全性、可靠性進行階段性的評價，保證了梁結構的安全。

【附圖說明】

圖1是本發明的步驟2)完成后的示意圖。

圖2是本發明的步驟3)中梁結構傾斜率的計算模型圖。

【具體實施方式】

請參閱說明書附圖1和附圖2所示，本發明為一種隧道下穿地下構筑物的梁結構變形預測控制方法，其包括如下施工步驟：