[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有效

专利信息
申请号: 201710998460.1 申请日: 2017-10-24
公开(公告)号: CN107742032B 公开(公告)日: 2019-11-22
发明(设计)人: 魏纲;黄文;朱田宇;张鑫海;蔡诗淇;孙樵;黄絮;姜婉青 申请(专利权)人: 浙江大学城市学院
主分类号: G06F17/50 分类号: G06F17/50
代理公司: 33101 杭州九洲专利事务所有限公司 代理人: 张羽振<国际申请>=<国际公布>=<进入
地址: 310015*** 国省代码: 浙江;33
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摘要: 发明涉及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,包括如下步骤:(1)参数计算:tanβ参数计算、g参数计算;(2)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,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。本发明的有益效果是:本发明深入研究了浅覆土地面出入式盾构开挖断面的收敛模型,考虑覆土较浅引起的注浆后隧道上浮以及盾构轴线与水平面的夹角α,基于随机介质理论,推导出的土体变形计算公式,运用Matlab可以快速计算实际工程中土体的垂直变形和水平变形。
搜索关键词: 一种 针对 土工 地面 出入 盾构 开挖 引起 变形 计算方法
【主权项】:
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:/nS1.参数计算/nS1.1tanβ参数计算/n根据公式:/n /n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;/n盾构隧道轴线埋深公式:/nH=h-tanα (2)/n式中:h为初始隧道轴线埋深;/n联立式(1)、(2)得到:/n /nS1.2g参数计算/ng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:/n /n本步骤的目的是为土体变形的计算确定输入参数;/nS2.土体变形的计算/n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;/n沿掘进方向的土体水平变形计算公式:/n /n与隧道垂直方向的土体水平变形公式:/n /n土体垂直竖向变形计算公式:/n /n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,/n
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