【技术实现步骤摘要】
一种考虑既有建筑影响的饱和土盾构施工引起土体变形计算方法
本专利技术属于地下工程
，涉及一种考虑既有建筑影响的饱和土盾构施工引起土体变形计算方法。
技术介绍
近年来，随着城市人口的急剧膨胀，地下空间的开发和利用得到迅猛发展，盾构法因其施工安全、环保、高效等特点在土地区城市隧道建设中被广泛应用。因此，盾构穿越既有建筑物的频率也呈逐年增长的趋势，而在低渗透的饱和土地区，由于其压缩性大、灵敏度高等特点，土体变形尤为明显。故亟需一种能综合考虑既有建筑物及饱和土特性影响的地表变形预测方法。目前，考虑既有建筑物的影响下，盾构施工对土体扰动的研究方法有三种：1)基于Mindlin公式的理论解；2)基于Verruijt和Booker提出的修正Sagaseta解；3)采用ANSYS、FLAC、PLAXIS等数值模拟软件分析。依据现有文献分析，上诉三种研究方法仍存在较大不足：1)考虑既有建筑影响的修正Mindlin解中，将既有建筑等效为一定厚度的覆盖土层，由此得出盾构穿越建筑施工引起土体附加...
【技术保护点】
1.一种考虑既有建筑影响的饱和土盾构施工引起土体变形计算方法，其特征在于，包括：/n确定既有建筑影响下饱和土盾构掘进的施工参数；/n根据所述施工参数确定上部建筑等效覆土厚度及饱和土盾构掘进过程中各因素的取值，包括刀盘附加推力、盾壳摩擦力、注浆压力及土体损失率；/n根据盾构施工考虑了既有建筑的影响、刀盘附加推力考虑了挤土效应的影响、盾壳摩擦力考虑了浆液蔓延及土体软化的影响、注浆压力考虑了浆液自重及环向不均匀分布的影响并将其进行分区处理、以及土体损失率考虑了注浆填充的影响，建立饱和土盾构穿越既有建筑受力分析模型；/n根据所述饱和土盾构穿越既有建筑受力分析模型确定各因素引起的土体...
【技术特征摘要】
1.一种考虑既有建筑影响的饱和土盾构施工引起土体变形计算方法，其特征在于，包括：
确定既有建筑影响下饱和土盾构掘进的施工参数；
根据所述施工参数确定上部建筑等效覆土厚度及饱和土盾构掘进过程中各因素的取值，包括刀盘附加推力、盾壳摩擦力、注浆压力及土体损失率；
根据盾构施工考虑了既有建筑的影响、刀盘附加推力考虑了挤土效应的影响、盾壳摩擦力考虑了浆液蔓延及土体软化的影响、注浆压力考虑了浆液自重及环向不均匀分布的影响并将其进行分区处理、以及土体损失率考虑了注浆填充的影响，建立饱和土盾构穿越既有建筑受力分析模型；
根据所述饱和土盾构穿越既有建筑受力分析模型确定各因素引起的土体变形；
将各因素引起的土体变形通过叠加得到既有建筑影响下饱和土盾构施工引起土体的总变形。
2.根据权利要求1所述的考虑既有建筑影响的饱和土盾构施工引起土体变形计算方法，其特征在于，根据所述施工参数确定上部建筑等效覆土厚度及饱和土盾构掘进过程中各因素的取值，具体包括：
所述上部建筑等效覆土厚度h，按下式取值：
式中：h为等效土层厚度，单位：m；l为盾构施工最大影响距离，单位：m；li为建筑物荷载中心与监测断面中心的距离，单位：m；ηi为建筑物影响系数，单位：无量纲；Pi为建筑的平均重力载荷，单位：kN/m2；Si为建筑的总建筑面积，单位：m2；S为盾构施工影响范围的总面积，单位：m2；ρ为隧道周围土体的密度，单位：kg/m3。
所述刀盘附加推力q考虑了刀盘挤土效应的影响，按下式取值：
式中：q为刀盘附加推力，单位：kN/m2；μ为泊松比，无量纲；Eu为土体不排水弹性模量，单位：MPa；v为盾构掘进速度，单位：cm/min；ξ为刀盘开口率，单位：％；D为刀盘直径，单位：m；k为刀盘闭口部分幅数，无量纲；w为刀盘转速，单位：r/min；Δp′为刀盘切入土体产生的挤压力，单位：kPa；
所述盾壳摩擦力f考虑了土体的软化特性，按下式取值：
式中：f为盾壳摩擦力，单位：kN/m2；βs为桩-土界面残余摩阻力τsr与极限侧摩阻力τsu的比值，无量纲；σθ为作用于盾壳的径向正应力，单位：kN/m2；σv为竖向土压力，单位：kN/m2；σh为水平土压力，单位：kN/m2；δ′为盾构与周围土体的界面摩擦角，单位：°；σ轴为盾构轴线处的竖向土压力，单位：kN/m2；K0为侧向静止土压力系数，无量纲；γ为土体重度，单位：kN/m3；
所述盾尾分区注浆压力pi考虑了浆液自重及环向不均匀分布，按下式取值：
式中：pi...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁智，冯丛烈，张默爆，董毓庆，张霄，何绍衡，虞健刚，黄君彦，
申请(专利权)人：浙大城市学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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