软土地层盾构隧道结构抵抗纵向变形的保护控制方法技术

本发明专利技术公开一种软土地层盾构隧道结构抵抗纵向变形的保护控制方法，步骤为：获取含隧道在内的浅层土的土层划分信息，随后提取隧道所在土层的土样进行室内常规土工试验；利用水准仪测量隧道结构整体沉降，以隧道纵向为横轴，以隧道累积沉降值为纵轴标出隧道各环沉降累积值；对隧道累积沉降曲线进行分段拟合，确定累积沉降曲线的高斯拟合方程；确定隧道剪力值；确定每个螺栓的剪应力和拉应力，根据得到的隧道环间螺栓的剪应力和拉应力，控制隧道的纵向变形。本发明专利技术采用Cosserat非平衡力学理论体系定量地确定隧道衬砌环间螺栓的应力，方法简单，便于推广，适用于盾构隧道纵向变形的控制问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种建筑工程
的方法，具体是一种软土地层中盾构隧道结构抵抗纵向变形的保护控制方法。
技术介绍
随着我国城市化进程的加快，城市人口不断增多，可利用空间越来越少，城市地下轨道交通的发展不仅缓解了城市繁重的交通压力，而且有效利用了城市空间，为城市的可持续发展做出了重要贡献。盾构法是常用的地下隧道施工方法，它具有施工安全、掘进速度快、自动化作业等特点，是软弱含水地层中长距离隧道开挖的最佳选择。然而，软土地层盾构隧道在长期运营中容易产生沉降、变形，导致衬砌开裂、渗漏，严重时甚至造成轨道扭曲， 影响行车安全。国际隧道联合会(ITA)经过大量的调查研究于2000年在《Tunnelling and Undergrounding Space Technology〉〉(隧道禾口地下空间技术)发表了〈〈Guidelines for the Design of Shield Tunnel Lining》(盾构隧道设计指南)。该文全面系统地介绍了当前盾构隧道的设计流程及分析方法。不难发现，当前盾构隧道的结构设计是将隧道简化为二维模型，仅考虑隧道横断面上的受力变形，却没有对隧道长期运营本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 一种软土地层盾构隧道结构抵抗纵向变形的保护控制方法，其特征在于包括以下步骤第一步，获取含隧道在内的浅层土的土层划分信息，随后提取隧道所在土层的土样进行室内常规土工试验；第二步，利用水准仪测量隧道结构整体沉降，以隧道纵向为横轴，以隧道累积沉降值为纵轴标出隧道各环沉降累积值；第三步，对隧道累积沉降曲线进行分段拟合，确定累积沉降曲线的高斯拟合方程； 第四步，确定隧道剪力值； 所述的隧道剪力值满足以下公式2.根据权利要求1所述的软土地层盾构隧道结构抵抗纵向变形的保护控制方法，其特征在于所述的分段拟合是指以隧道累积沉降曲线的极小值点为分段节点，将隧道沉降曲线分为若干段，对每段曲线进行高斯拟合。3.根据权利要求2所述的软土地层盾构隧道结构抵抗纵向变形的保护控制方法，其特征在于所述的高斯拟合方程满足以下公式4.根据权利要求1所述的软土地层盾构隧道结构抵抗纵向变形的保护控制方法，其特征在于所述的Cosserat不平衡荷载通过如下步骤获得1)确定隧道上方总荷载；所述的隧道上方总荷载满足以下公式5.根据权利要求1所述的软土地层盾构隧道结构抵抗纵向变形的保护控制方法，其特征在于所述的每个螺栓的剪应力满足以下公式ATb (Xb ) = Δτχζ ( ) X ^^I-,n-Db其中，Xb为螺栓对应的横坐标；δ Tb(Xb)为螺栓的剪应力；d为隧道内直径，Db为螺栓直径，η为环间螺栓个数，通过隧道设计图确定。6.根据权利要求1所述的软土地层盾构隧道结构抵抗纵向变形的保护控制方法，其特征在于所述的每个螺栓的拉应力满足以下公式'0,S\x)L<83Lb其中，螺栓的拉应力；L为隧道衬砌环宽度，具体通过隧道...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴怀娜，沈水龙，许烨霜，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：