[發(fā)明專利]一種考慮三維空間效應(yīng)的鄰近既有地鐵的基坑開挖影響計算方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011126221.5
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112364484A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張霄;丁智;陳赟;曹澤君
• 申請（專利權(quán)）人: 浙大城市學院;浙江大學建筑設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;E02D33/00;E02D17/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 應(yīng)孔月

1.一種考慮三維空間效應(yīng)的鄰近既有地鐵的基坑開挖影響計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取基坑與隧道的位置關(guān)系、基坑開挖尺寸以及隧道幾何尺寸，建立基坑鄰近地鐵隧道開挖的計算模型；

根據(jù)所述基坑鄰近地鐵隧道開挖的計算模型，計算三維卸荷系數(shù)；

根據(jù)所述三維卸荷系數(shù)和工程實測數(shù)據(jù)，擬合得到基坑開挖引起鄰近地鐵隧道的最大變形的表達式；

根據(jù)所述的最大變形表達式，繪制三維卸荷系數(shù)與隧道最大變形的關(guān)系曲線，并依據(jù)隧道變形不同控制值劃分不同三維卸荷系數(shù)條件下的基坑鄰近施工的隧道變形影響區(qū)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算方法，其特征在于，建立基坑鄰近地鐵隧道開挖的計算模型，具體包括：

根據(jù)基坑與地鐵隧道的不同相對位置關(guān)系建立計算模型，將計算模型分為兩類：地鐵隧道在基坑下方的下臥隧道模型和地鐵隧道在基坑側(cè)方的側(cè)方隧道模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計算方法，其特征在于，根據(jù)所述基坑鄰近地鐵隧道開挖的計算模型，計算三維卸荷系數(shù)，具體包括：

下臥隧道模型中的三維卸荷系數(shù)ν₁的表達式為：

ν₁＝lg(V₀)αN

其中N為基坑一維卸荷比，是基坑開挖深度H_e與隧頂埋深H的比值；α為基坑形狀因子；lg(V₀)為基坑開挖卸荷量V₀的對數(shù)形式lg(V₀)；

側(cè)方隧道模型中的三維卸荷系數(shù)ν₂的表達式：

ν₂＝lg(V₀)α/L

其中L為側(cè)方隧道與基坑的凈距。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算方法，其特征在于，根據(jù)所述三維卸荷系數(shù)和工程實測數(shù)據(jù)，擬合得到基坑開挖引起鄰近地鐵隧道的最大變形的表達式，具體包括：

下臥隧道模型中基坑開挖引起的隧道最大豎向位移V的表達式為：

V＝f₁lg(V₀)αN+f₂＝f₁ν₁+f₂

其中，f₁、f₂為與施工控制條件有關(guān)的變量；

側(cè)方隧道模型中基坑開挖引起的隧道最大水平位移S的表達式為：

S＝exp[lg(V₀)α/L-f₃]＝exp(ν₂-f₃)

其中f₃為與施工控制條件有關(guān)的變量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計算方法，其特征在于，所述隧道變形影響區(qū)包括主要影響區(qū)、次要影響區(qū)、一般影響區(qū)和微弱影響區(qū)。