[发明专利]曲线盾构隧道地层沉降的预测方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明提供了一种曲线盾构隧道地层沉降的预测方法、装置、设备及存储介质。其中的方法包括：根据待预测的曲线盾构隧道确定由盾构机在实际掘进时产生的曲线超挖间隙的超挖间隙参数；基于所述超挖间隙参数和弹性半无限体内由于单位体积空隙产生的竖向位移的计算公式，对单位体积空隙在所述曲线超挖间隙的体积域内进行积分运算，得到所述曲线超挖间隙引起的地层沉降位移；其中，所述计算公式基于三维镜像理论对弹性半无限体内由于单位体积空隙产生的竖向位移确定所得。

技术领域

本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及因曲线超挖间隙导致的曲线盾构隧道地层沉降的预测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

盾构隧道施工因具有对地层变形影响小的优点而被广泛运用于城市地下铁路的修建，但后续中，地层会因为多种原因发生沉降，其中地层损失导致地层沉降占总沉降的比重最大。

因此，为保证地铁或高铁安全和高效地工作，有必要对地层沉降状况进行预测。但目前实现地层沉降的预测方法通常是基于直线隧道，并未公开对曲线隧道的三维空间内地层损失导致地层沉降的沉降位移预测方案。然而，未来铁路线路很可能出现急曲线，且较大的曲线超挖量将可能导致更大的非对称地层沉降，这样导致地铁或高铁在行驶过程中存在更大的安全隐患。

发明内容

基于此，为实现对因曲线超挖导致的曲线盾构隧道地层沉降的沉降位移的准确预测，本发明提供一种曲线盾构隧道地层沉降的预测方法、装置、设备及存储介质。

根据本发明实施例的第一方面，本发明提供了一种曲线盾构隧道地层沉降的预测方法，包括：

根据待预测的曲线盾构隧道确定由盾构机在实际掘进时产生的曲线超挖间隙的超挖间隙参数；

基于所述超挖间隙参数和弹性半无限体内由于单位体积空隙产生的竖向位移的计算公式，对单位体积空隙在所述曲线超挖间隙的体积域内进行积分运算，得到所述曲线超挖间隙引起的地层沉降位移；

其中，所述计算公式基于三维镜像理论对弹性半无限体内由于单位体积空隙产生的竖向位移确定所得。

根据本发明实施例的第二方面，本发明提供了一种曲线盾构隧道地层沉降的预测装置，包括：

超挖间隙确定模块，用于根据待预测的曲线盾构隧道确定由盾构机在实际掘进时产生的曲线超挖间隙的超挖间隙参数；

沉降位移计算模块，用于基于所述超挖间隙参数和弹性半无限体内由于单位体积空隙产生的竖向位移的计算公式，对单位体积空隙在所述曲线超挖间隙的体积域内进行积分运算，得到所述曲线超挖间隙引起的地层沉降位移；

其中，所述计算公式基于三维镜像理论对弹性半无限体内由于单位体积空隙产生的竖向位移确定所得。

根据本发明实施例的第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：

处理器；

存储器，用于存储可执行的计算机程序；

其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述曲线盾构隧道地层沉降的预测方法的步骤。

根据本发明实施例的第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述曲线盾构隧道地层沉降的预测方法的步骤。

相比于现有技术，本发明至少产生了以下有益技术效果：

本发明实施例通过利用基于三维镜像理论获得弹性半无限体内由于单位体积空隙产生的竖向位移的计算公式，并结合盾构机在实际掘进时对待预测的曲线盾构隧道产生的曲线超挖间隙，使得基于所述计算公式和超挖间隙参数预测得到的所述曲线超挖间隙引起的地层沉降位移具备较高的准确性，可以实现对因曲线超挖导致的曲线盾构隧道地层沉降的沉降位移的准确预测，能够为预测曲线隧道地层变形提供较符合实际的解答。