[发明专利]一种双线盾构掘进对邻近建筑物影响程度评估方法

摘要

本发明涉及双线盾构掘进对邻近建筑物影响程度评估方法，包括建立共同作用力学模型和建筑物变形程度评估方法；建立共同作用力学模型包括建立坐标系、协同作用模型、微分方程的解；建筑物变形程度评估方法包括评估方法的控制量设定计算、建筑损坏风险评估方法。本发明的有益效果是：本发明参考采动区协同作用模型方法，考虑到双线盾构施工的复杂性，将盾构施工产生的地层损失作为引起地表沉降的主要原因，提出一种双线盾构隧道上方浅基础建筑物地基、基础和结构协同作用的简化力学模型，并利用数值分析软件1stOpt进行求解，本发明可得到盾构掘进区建筑物变形以及内力变化的规律。

主权项

1.一种双线盾构掘进对邻近建筑物影响程度评估方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立共同作用力学模型1.1)建立坐标系建立两个坐标系统，地表下沉坐标系统为w1(j)-O1-j，原点O1建立在开挖面上方的地表(1)处，横坐标j轴指向与盾构机(2)前进方向相同，纵坐标w1(j)为j点的地表下沉；建筑物(3)下沉坐标系统为w(x)-O-x，原点建立在建筑物(3)的左端地表(1)处，距O1的距离为j，开挖面未到达建筑物(3)时j为正值，开挖面穿越建筑物(3)及离开后j为负值，横坐标x轴与j轴指向一致，建筑物(3)内任意点x的下沉为w(x)、对应的地表点下沉为w1(j+x)；1.1.1)地基模型将建筑物(3)视为弹性地基上的梁，建筑物地基反力σd与地基沉降值成正比，得到：σd(x)＝k[w(x)-w1(j+x)] (1)式中，σd(x)为建筑物(3)底部任意一点受到的地基反力，k为地基基床系数；1.1.2)建筑物模型弹性地基上建筑物(3)弯曲的微分方程式： E J d 4 w ( x ) dx 4 = q - k [ w ( x ) - w 1 ( j + x ) ] - - - ( 2 ) ]]>1.1.3)地面变形模型地表纵向沉降曲线采用地面竖向位移公式： w 1 ( x ) = a 2 2 h y 2 + h 2 [ 1 - x x 2 + y 2 + h 2 ] - - - ( 3 ) ]]>式中：x为盾构掘进方向上离开挖面的水平距离；y为离隧道轴线的横向水平距离；a为土体点损失半径；h为隧道轴线埋深；a的取值与土体损失(4)有关，即单位长度的土体损失面积等于2πa；通过选择一个合适的挖掘面土体损失百分率来计算土体损失(4)的大小，粘土是挖掘面的0.5％～2.5％；令η为土体损失百分率，则πa2＝πR2η，即a2＝R2η，式中R为盾构外半径；对地面纵向沉降曲线叠加，得双线盾构隧道掘进引起的建筑物(3)下对应地面的沉降为： w 1 ( i ) = a 1 2 2 h y 1 2 + h 1 2 [ 1 - i + s 1