[发明专利]确定地面沉降对地铁隧道沉降影响及保护隧道结构的方法

权利要求书

1.一种确定地面沉降对地铁隧道沉降影响的方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，确定地铁隧道沿线各车站结构设计信息、车站场地的土层划分信息、各层土的土体特性；

第二步，确定地铁隧道与车站的沉降量：测量地铁隧道沿线水准点沉降量及地铁车站各水准点沉降量，建立直角坐标系，以地铁隧道纵向距离为x轴，以沉降量为y轴，作出地铁隧道沉降曲线；

第三步，确定车站的平均沉降量：依次对地铁隧道沿线车站进行编号(1,2,…i…n)，确定地铁隧道沿线各车站中心位置横坐标及地铁车站的平均沉降量并将点绘于在直角坐标系中；

第四步，对各地铁车站进行荷载及沉降分析，确定后期运营中由车站内部荷载引起的沉降量，判断各地铁车站沉降值的可取性；

第五步，以可取的车站沉降值为型值点，用三次插值样条拟合法确定地面沉降引起的地铁隧道沉降量曲线，确定地面沉降对地铁隧道沉降影响。

2.根据权利要求1所述的确定地面沉降对地铁隧道沉降影响的方法，其特征在于，第一步中：

通过钻孔取土方法获取车站场地的土层划分信息，利用采集的土样进行室内密度试验和高压固结试验确定各层土的土体特性；

所述的车站基本结构信息是指：车站结构设计尺寸及结构重度，地面超载、车站人群荷载及列车荷载设计值。

3.根据权利要求1所述的确定地面沉降对地铁隧道沉降影响的方法，其特征在于，第二步中：利用水准仪测量地铁隧道沿线水准点沉降量及地铁车站各水准点沉降量。

4.根据权利要求1所述的确定地面沉降对地铁隧道沉降影响的方法，其特征在于，第三步中：所述的地铁车站中心位置横坐标是指：对于第i个地铁车站，取地铁车站纵向范围内所有监测点的横坐标，x_i1,x_i2,…x_ik,…x_im，m为监测点数；地铁车站中心位置横坐标满足以下公式：

x‾i=1mΣk=1mxik.]]>

5.根据权利要求1所述的确定地面沉降对地铁隧道沉降影响的方法，其特征在于，第三步中：所述的地铁车站平均沉降量是指：对于第i个车站，取地铁车站纵向范围内所有监测点的沉降值，S_i1,S_i2,…S_ik,…S_im，m为监测点数；地铁车站平均沉降量满足以下公式：

6.根据权利要求1-5任一项所述的确定地面沉降对地铁隧道沉降影响的方法，其特征在于，第四步中：所述的荷载及沉降分析包括以下步骤：

1)确定地铁隧道下方土体初始竖向应力、基坑开挖土体卸载量、地铁车站施工后加载量及后期运营中的荷载；

2)根据地铁车站下方土体的压缩指数C_c和回弹指数C_s绘制土体的理想化压缩直线图，作出基坑开挖、车站施工及后期运营中土体状态运动路径；

3)根据后期运营中土体状态运动路径，采用分层总和法确定由后期运营中的荷载引起的地铁车站沉降量；

4)通过以下方式判断各车站沉降值的可取性：当后期运营中的荷载引起的地铁车站沉降量S’小于设定阈值，则认为由第三步确定的地铁车站沉降值可取用；反之，则认为第三步确定的车站沉降值不能取用。