[发明专利]一种实现不同沉降分布保证率的地铁隧道沉降槽生成方法

说明书

技术领域

本发明专利属于土木工程技术领域，用于地铁隧道施工中引起地表沉降的沉降槽生成。

背景技术

随着轨道交通建设的发展，其暗挖或盾构施工引起的地表沉降一直为工程界所关注，而目前工程师对地表沉降的预测大多建立在实践经验的基础上，而缺乏系统性和传承性。通过理论或数值模拟(无论是有限元、有限差分还是离散元)，仅能反映出沉降分布范围和分布规律，对数量上的难以预测，参数调整离散度较大，最终还是归结于经验判断。由于岩土工程的复杂性(土体分布不均、城市道路路面结构的影响、地下水的不确定性、环境条件复杂、施工方法各异、施工队伍参差不齐)，通过理论分析、精确预测地表沉降值难度较大。因此，通过对大量实测数据的回归分析，拟合预测公式和曲线分布，就成为预测地铁暗挖或盾构施工引起地表沉降的实用方法。但目前该方法具体实施步骤较为繁琐，实用性不高，无法向工程技术人员推广，且得到的曲线仅为一条，无法真实反映现场实际情况。

发明内容

本发明专利的目的在于提供一种使用方便，易于操作且经过修正并考虑沉降分布保证率的地铁隧道沉降槽曲线生成方法来解决上述缺点。具体技术方案如下：

一、沉降槽曲线生成

(1)设定监测点，并获取各个监测点距隧道中线的距离x，以及监测点的沉降值y。

(2)对实测数据(x,y)进行回归分析，回归公式为得到常数项并得到曲线公式y=Smaxexp(-x22i2),]]>其中最大沉降值Smax=exp(a‾),]]>沉降槽宽度i=1/(b‾)0.5;]]>

沉降槽曲线的实现原理如下：Peck认为在不排水条件下，隧道开挖所形成的地表沉降槽的体积应等于地层损失的体积，并假定地层损失在整个隧道长度上均匀分布，隧道施工所产生的地表沉降横向分布近似为正态分布，并借鉴采矿学中由矿产开采引起地面沉降位移的估算方法，提出了如下预测公式：

y=Smaxexp(-x22i2)]]>

式中：y-隧道两侧横向上距隧道中心x距离处的地面沉降；x-隧道两侧横向上距隧道中心的距离；S_max-地表最大沉降；i-曲线反弯点距隧道中心距离。曲线示意图见图1。

为了能够有效利用实测数据，并保证拟合分析的有效性，以Peck公式为基础，对其进行线性回归，因为Peck公式为非线性函数，首先对其线性转化。对公式(1)两边取对数，得到公式(2)：