[发明专利]一种针对浅覆土工况下地面出入式盾构开挖引起的土体变形计算方法

权利要求书

1.一种针对浅覆土工况下地面出入式盾构开挖引起的土体变形计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.参数计算

S1.1tanβ参数计算

根据公式：

式中：tanβ为隧道周边土层的主要影响角的正切值；β为隧道周边土层的主要影响角；k为地表沉降槽宽度参数；H为盾构隧道轴线埋深；

盾构隧道轴线埋深公式：

H＝h-tanα (2)

式中：h为初始隧道轴线埋深；

联立式(1)、(2)得到：

S1.2g参数计算

g为等效土体损失参数，ε为最大土体损失率，R为盾构机外半径，g与土体损失率ε之间的关系，采用公式：

本步骤的目的是为土体变形的计算确定输入参数；

S2.土体变形的计算

基于新建立的隧道上浮至土体边界顶部的隧道开挖断面收敛模型；R为盾构机外半径，g为等效土体损失参数；利用随机介质理论，取一微单元，推导得到地面出入式盾构隧道施工引起x，y，z三个方向的土体变形计算公式；

沿掘进方向的土体水平变形计算公式：

与隧道垂直方向的土体水平变形公式：

土体垂直竖向变形计算公式：

式中：β为隧道周边土层的主要影响角；H为盾构隧道轴线埋深；三重积分上下限分别为：a＝H+R，b＝H-R，e＝H-R，f＝H+R-g，