專(zhuān)利名稱(chēng)：基坑開(kāi)挖下臥隧道及基底回彈估算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土木挖掘工程技術(shù)，具體講，涉及基坑開(kāi)挖下隧道及基底回彈估算法。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外有多種預(yù)測(cè)基坑開(kāi)挖引起下方地鐵變形的計(jì)算理論，但這些理論能否較好地反映實(shí)際情況受很多因素的制約，除圍護(hù)體系本身及周?chē)馏w特性外，還較多地受施工因素的影響，計(jì)算參數(shù)難以準(zhǔn)確確定，每一個(gè)計(jì)算理論都有其適用范圍。此外，在軟土地區(qū)，基坑的變形計(jì)算還需考慮時(shí)空效應(yīng)的影響，一般認(rèn)為，在具有流變性的軟土中，基坑的變形(墻體、土體的變形)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，分塊開(kāi)挖時(shí)留土的空間作用對(duì)基坑變形具有很好的控制作用，時(shí)間和空間兩個(gè)因素同時(shí)協(xié)調(diào)控制可有效地減少基坑的變形。在已有的計(jì)算理論中，應(yīng)用比較廣泛的是吉茂杰、劉國(guó)彬在《開(kāi)挖卸荷引起地鐵隧道位移預(yù)測(cè)方法》中提出的基于殘余應(yīng)力法的土體回彈分層總和計(jì)算公式，該公式是較為合理、計(jì)算參數(shù)較少且計(jì)算結(jié)果和實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相差不大的一種基坑變形的計(jì)算理論。基于殘余應(yīng)力的土體回彈分層總和法計(jì)算基坑回彈的公式為:
權(quán)利要求
1.一種基坑開(kāi)挖下臥隧道及基底回彈估算法，其特征是，包括如下步驟: (1)根據(jù)已經(jīng)驗(yàn)證過(guò)的有限元計(jì)算模型，計(jì)算出基底加固條件下的殘余應(yīng)力影響深度hr,即確定基底加固情況下，基坑開(kāi)挖后的卸荷影響深度； (2)利用土體的卸荷模量公式，并根據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正，確定基坑開(kāi)挖面以下土體卸荷模量大?。? (3)利用土體回彈分層總和計(jì)算公式，由卸荷應(yīng)力平均值和修正后土體卸荷模量計(jì)算得出殘余應(yīng)力影響深度范圍內(nèi)的基底回彈量的大小，并且得到下臥地鐵隧道的回彈變形。
2.如權(quán)利要求所述的基坑開(kāi)挖下臥隧道及基底回彈估算法，其特征是，當(dāng)基坑開(kāi)挖深度不大時(shí)，進(jìn)行基底加固后開(kāi)挖深度H和殘余應(yīng)力影響深度\的關(guān)系為:
3.如權(quán)利要求所述的基坑開(kāi)挖下臥隧道及基底回彈估算法，其特征是，式(6)為考慮土性參數(shù)和卸荷應(yīng)力路徑等影響的土體卸荷模量的計(jì)算公式:
4.如權(quán)利要求所述的基坑開(kāi)挖下臥隧道及基底回彈估算法，其特征是，基坑回彈和隧道變形值的計(jì)算細(xì)化為:基底進(jìn)行加固后，加固后土體的物理力學(xué)指標(biāo)與原場(chǎng)地土體相比發(fā)生顯著變化，利用土體的卸荷模量公式，并根據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正，確定基坑開(kāi)挖面以下土體卸荷模量大小，根據(jù)計(jì)算土體回彈分層總和計(jì)算公式可得基坑回彈和隧道變形值。
5.如權(quán)利要求所述的基坑開(kāi)挖下臥下隧道及基底回彈估算法，其特征是，基于殘余應(yīng)力的土體回彈分層總和法計(jì)算基坑回彈的公式為:
全文摘要
本發(fā)明涉及土木挖掘工程技術(shù)。本發(fā)明旨在能夠綜合考慮土體卸荷時(shí)的時(shí)空效應(yīng)以及對(duì)基坑進(jìn)行基底加固情況下的基底和隧道隆起，以期更好地對(duì)基坑開(kāi)挖造成的回彈進(jìn)行預(yù)測(cè)，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，基坑開(kāi)挖下臥隧道及基底回彈估算法，包括如下步驟(1)計(jì)算出基底加固條件下的殘余應(yīng)力影響深度hr，即確定基底加固情況下，基坑開(kāi)挖后的卸荷影響深度；(2)利用土體的卸荷模量公式，并根據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正，確定基坑開(kāi)挖面以下土體卸荷模量大??；(3)由卸荷應(yīng)力平均值和修正后土體卸荷模量計(jì)算得出殘余應(yīng)力影響深度范圍內(nèi)的基底回彈量的大小，并且得到下臥地鐵隧道的回彈變形。本發(fā)明主要應(yīng)用于土木挖掘。
文檔編號(hào)E02D1/00GK103205957SQ20131008811
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者張啟斌, 韓勇, 王淳, 鄭磊, 楊文發(fā), 康娟萍, 韓紀(jì)強(qiáng), 馬兆強(qiáng), 閻澎旺, 霍知亮 申請(qǐng)人:天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院