[发明专利]一种城市轨道交通工程的风险评估方法和系统

权利要求书

1.一种城市轨道交通工程的风险评估方法，其涉及城市轨道交通工程中的轨道沉降控制，其特征在于，包括以下步骤：

建立三维地层结构模型，并根据预设的单元类型、实常数和弹性模量的参数值，将所述三维地层结构模型划分成若干个用于计算和分析的小单元；

根据预设的施工参数，模拟新建工程的施工工序，通过所述若干个小单元对所述地层结构模型进行求解和运算，得到若干个第一地表沉降值S_n，其中n＝1,2···j，j为所述小单元的个数；

根据地层损失的预设条件，计算隧道中心线处地表的最大沉降值S_max；

计算公式为：其中V_l为施工引起的单位长度地层损失，i为地表沉降槽的宽度系数；

计算距离隧道中心x处的第二地表沉降值S_x，计算公式为：i为地表沉降槽的宽度系数；

计算距离隧道中心x处的第一地表沉降值S_n和第二地表沉降值S_x的差值，比较判断第一地表沉降值S_n是否正确；

若两者的差值大于第二地表沉降值S_x的10％，则判定第一地表沉降值S_n不正确；

若两者的差值小于等于第二地表沉降值S_x的10％，则判定第一地表沉降值S_n正确，并提取所述第一地表沉降值S_n的最大值，进一步判断第一地表沉降值S_n的最大值是否小于地表沉降值的最大允许沉降值；

若第一地表沉降值S_n的最大值小于等于最大允许沉降值，则判定既有地铁安全；

若第一地表沉降值S_n的最大值大于最大允许沉降值，则判定既有地铁是不安全。

2.根据权利要求1所述的城市轨道交通工程的风险评估方法，其特征在于，

在得到若干个第一地表沉降值S_n后，还包括以下步骤：

将所述第一地表沉降值S_n存储至第一沉降值数据库；或者将所述第一地表沉降值S_n生成第一地表沉降值序列，存储至第一沉降值数据库；

在计算距离隧道中心x处的第二地表沉降值S_x后，还包括以下步骤：

将所述第二地表沉降值S_x存储至第二沉降值数据库；或者将所述第二地表沉降值S_x生成第二地表沉降值序列，再存储至第二沉降值数据库。

3.根据权利要求1所述的城市轨道交通工程的风险评估方法，其特征在于，

在比较判断第一地表沉降值S_n是否正确之前，还包括以下步骤：取距离隧道中心x为不同值，计算得到多组第一地表沉降值S_n和第二地表沉降值S_x的差值，并计算多组差值的平均值。

4.根据权利要求1-3任一项所述的城市轨道交通工程的风险评估方法，其特征在于，

所述地表沉降槽的宽度系数其中H为覆土厚度，R为等效半径，为覆土的内摩擦角；

若隧道结构为矩形结构，则等效半径R＝0.29(h+b),其中h、b分别为矩形结构的长短边的长度；

若隧道结构的横截面为其他非圆结构，则等效半径其中A为隧道结构的横截面积。

5.根据权利要求4所述的城市轨道交通工程的风险评估方法，其特征在于，

所述地层损失的预设条件为地层损失在整个隧道长度不均匀分布，沉降槽的形状呈正态分布曲线。

6.根据权利要求5所述的城市轨道交通工程的风险评估方法，其特征在于，

对于直线电机牵引系统的地铁工程：

若地铁处于非运营状态时，所述最大允许沉降值为20mm；

若地铁处于运营状态时，所述最大允许沉降值为1mm。