[發(fā)明專利]鉆爆法地鐵隧道施工期路基沉降的預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910898986.1
• 申請日: 2019-09-23
• 公開（公告）號: CN110633537B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于詠妍;王稷良;杜天玲;劉英
• 申請（專利權(quán)）人: 交通運輸部公路科學(xué)研究所
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 史霞

1.鉆爆法地鐵隧道施工期路基沉降的預(yù)測方法，其特征在于，包括：

步驟一、獲取隧道預(yù)穿行巖土體的物理力學(xué)參數(shù)，采用公式(1)和公式(2)分別計算沉降槽寬度系數(shù)K₁和沉降槽寬度系數(shù)K₂，其中，公式(1)和公式(2)如下所示：

K₁＝0.575(z₁/D)^-0.2(0.84+0.16e^-η/0.08) 公式(1)

其中，D為隧道直徑，η為強風(fēng)化花崗巖厚度與z₁的比值，Φ_巖層為中風(fēng)化巖層內(nèi)摩擦角，z₁為待挖隧道的預(yù)設(shè)位置的路基至中風(fēng)化巖層頂?shù)木嚯x，z₂為待挖隧道的預(yù)設(shè)位置的中風(fēng)化巖層頂高于隧道埋深點的距離，z₁、z₂的單位均為m；

步驟二、采用公式(3)預(yù)算鉆爆后的路基沉降槽寬度i，其中，公式(3)如下所示：

i＝K₁z₁+K₂z₂ 公式(3)

步驟三、根據(jù)物理力學(xué)參數(shù)計算得到徑向均勻收斂參數(shù)ε，及計算根據(jù)地層損失率V_l，再根據(jù)預(yù)測的待挖隧道的路基沉降槽寬度i和地層損失率V_l，計算路基沉降最大值S_max和路基沉降值S_x。

2.如權(quán)利要求1所述的鉆爆法地鐵隧道施工期路基沉降的預(yù)測方法，其特征在于，巖土體的物理力學(xué)參數(shù)包括巖土體容重γ、粘聚力c、內(nèi)摩擦角φ、彈性模量E、泊松比μ、剪脹角ψ，并采用Gonzales公式計算徑向均勻收斂參數(shù)ε。

3.如權(quán)利要求1所述的鉆爆法地鐵隧道施工期路基沉降的預(yù)測方法，其特征在于，V_l＝2ε。

4.如權(quán)利要求1所述的鉆爆法地鐵隧道施工期路基沉降的預(yù)測方法，其特征在于，路基沉降最大值S_max的計算公式如公式(4)所示：

其中，R為施工隧道等效半徑。

5.如權(quán)利要求1所述的鉆爆法地鐵隧道施工期路基沉降的預(yù)測方法，其特征在于，路基沉降值S_x的計算公式如公式(5)所示：

其中，R為施工隧道等效半徑，x為沉降處至隧道中心軸線的水平距離。

6.如權(quán)利要求1所述的鉆爆法地鐵隧道施工期路基沉降的預(yù)測方法，其特征在于，還包括判斷預(yù)測的沉降數(shù)據(jù)是否可行，具體方法為：

獲取在該巖土體上已完成鉆爆的隧道的多種工況的路基沉降數(shù)據(jù)，采用Peck公式擬合得到各個工況的路基沉降槽寬度i；

以每兩個工況下的路基沉降槽寬度i、該隧道的實際的路基至中風(fēng)化巖層頂?shù)木嚯xz₁、實際的中風(fēng)化巖層頂高于隧道埋深點的距離z₂建立矩陣，計算得到公式(3)中的K₁、K₂的取值范圍；

若步驟一中計算的沉降槽寬度系數(shù)K₁和沉降槽寬度系數(shù)K₂分別落在K₁、K₂的取值范圍內(nèi)，則說明該預(yù)測的沉降數(shù)據(jù)適用于該巖土體結(jié)構(gòu)，反之，則說明該預(yù)測的沉降數(shù)據(jù)不適用于該巖土體結(jié)構(gòu)。

7.如權(quán)利要求6所述的鉆爆法地鐵隧道施工期路基沉降的預(yù)測方法，其特征在于，

預(yù)測的沉降數(shù)據(jù)包括路基沉降槽寬度i、徑向均勻收斂參數(shù)ε、地層損失率V_l、路基沉降最大值S_max、路基沉降值S_x。