[發明專利]一種雙線盾構掘進對鄰近建筑物影響程度評估方法

在審

• 申請號: 201711443776.0
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108090294A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 丁智;張霄
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發明涉及雙線盾構掘進對鄰近建筑物影響程度評估方法，包括建立共同作用力學模型和建筑物變形程度評估方法；建立共同作用力學模型包括建立坐標系、協同作用模型、微分方程的解；建筑物變形程度評估方法包括評估方法的控制量設定計算、建筑損壞風險評估方法。本發明的有益效果是：本發明參考采動區協同作用模型方法，考慮到雙線盾構施工的復雜性，將盾構施工產生的地層損失作為引起地表沉降的主要原因，提出一種雙線盾構隧道上方淺基礎建筑物地基、基礎和結構協同作用的簡化力學模型，并利用數值分析軟件1stOpt進行求解，本發明可得到盾構掘進區建筑物變形以及內力變化的規律。

技術領域

本發明涉及一種雙線盾構掘進對鄰近建筑物影響程度評估方法，尤其是一種以控制角變量進行建筑物變形控制，結合建筑本身的剛體轉動量相關建筑物變形的評估方法。

背景技術

近年來，隨著我國地鐵建設的不斷發展，雙線盾構施工已成為城市地鐵隧道建設中的主流形式。但是，盾構施工不可避免地會引起周圍土體的擾動變形，并對鄰近建筑物產生較大的危害，尤其是當雙線隧道同時施工時，這種影響將相互疊加，地層變形更為復雜。

目前，國內外學者主要針對雙線盾構引起土體變形和擾動方面研究做了相關研究，研究方法主要有：Peck公式經驗法、隨機介質理論、有限元法、模型試驗法和解析解法。但關于雙線盾構施工對鄰近建筑物結構，特別是淺基礎框架建筑物影響的研究較少，且對建筑物結構彎矩、剪力變化的研究則為缺乏。由于雙線盾構掘進是一個動態過程，了解盾構在穿越建筑物的整個過程中鄰近建筑物的變形及彎矩變化就顯得尤為重要。由于鄰近建筑物的變形受不利因素影響是不可避免的，工程上只能更好利用監測系統，配合搶修加固工作的同步進行來進行補救，特別是對于一些處于盾構隧道建設線路之上的重要建筑，更是保護的重點對象。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種雙線盾構掘進對鄰近建筑物影響程度評估方法。

這種雙線盾構掘進對鄰近建筑物影響程度評估方法，包括以下步驟：

1)建立共同作用力學模型

1.1)建立坐標系

建立兩個坐標系統，地表下沉坐標系統為w1(j)-O1-j，原點O1建立在開挖面上方的地表處，橫坐標j軸指向與盾構機前進方向相同，縱坐標w1(j)為j點的地表下沉；建筑物下沉坐標系統為w(x)-O-x，原點建立在建筑物的左端地表處，距O1的距離為j，開挖面未到達建筑物時j為正值，開挖面穿越建筑物及離開后j為負值，橫坐標x軸與j軸指向一致，建筑物內任意點x的下沉為w(x)、對應的地表點下沉為w1(j+x)；

1.1.1)地基模型

將建筑物視為彈性地基上的梁，建筑物地基反力σd與地基沉降值成正比，得到：

σd(x)＝k[w(x)-w1(j+x)] (1)

式中，σd(x)為建筑物底部任意一點受到的地基反力，k為地基基床系數；

1.1.2)建筑物模型

彈性地基上建筑物彎曲的微分方程式：