针对隧道开挖不均匀收敛引起地层位移的预测模型

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1、第29卷第3期岩土工程学报Vol.29No.32007年3月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringMar.,2007隧道开挖不均匀收敛引起地层位移的预测模型1，21韩煊，李宁（1.西安理工大学，陕西西安710048；2.北京市勘察设计研究院，北京100038）摘要：在隧道施工引起的地层位移预测中，随机介质理论法是在我国应用较为广泛的实用方法之一。在目前的随机介质理论法中，均假定地层位移是由于隧道开挖断面的均匀收敛变形引起，本文认为隧道收敛模式一般为不均匀，

2、推导了各类断面在不均匀收敛模式下的计算公式，并补充推导了矩形、马蹄形断面的计算公式。通过算例的比较，认为均匀与不均匀收敛这两种情况对于埋深越浅的隧道，计算结果差别越大，建议在工程中适当考虑隧道断面收敛形式以考虑实际位移情况或隧道施工工法等的影响。关键词：隧道；地铁；地层位移；沉降槽；随机介质理论；收敛变形中图分类号：U45文献标识码：A文章编号：1000–4548(2007)03–0347–06作者简介：韩煊(1972–)，男，西安理工大学博士研究生，北京市勘察设计研究院高级工程师，主要从事岩土

3、工程地基基础变形问题、地下工程城市灾害方面的研究和咨询工作。E-mail:xuanhan2002@163.com。Apredictingmodelforgroundmovementinducedbynon-uniformconvergenceoftunnel1,21HANXuan,LINing(1.Xi’anUniversityofTechnology,Xi’an710048,China;2.BeijingGeotechnicalInstitute,Beijing100038,China)Abs

4、tract:StochasticMediumModel(SMM)waswidelyusedforpredictinggroundmovementinducedbytunnelinginChina.Auniformconvergencemodewasassumedinthismodelforthetransversalsectionoftunnelafterexcavation.Accordingtotheobservedconvergencemodeoftunnel,anon-uniformco

5、nvergencemodewasintroducedtotheSMMmethodtoachieveabetterpredictionofthegrounddeformation,andtheintegrallimitsforvariousshapesofcrosssection,suchasthecircular,elliptical,rectangularandhorse-shoeshapedtunnelwerededuced.Basedonsomecasestudies,itwasfound

6、thattheuniformconvergenceassumptioncauseconsiderableerrorforshallowtunnels,soitwasimportanttoconsideraproperconvergencemodetotakeintoaccounttheinfluenceofdeformationconditionandconstructiontechniquesofthetunnel.Keywords:tunnel;subway;groundmovement;s

7、ettlementtrough;stochasticmediummodel;convergence[5]0引言根据实测资料的研究，不同隧道类型（例如盾随着城市地铁建设高潮的兴起，地下隧道开挖引构、浅埋暗挖等）引起的地层位移有类似的特点，例起的地层位移问题成为我国岩土工程领域广泛关注的如均符合高斯分布的特征。本文认为地层瞬时位移的问题。波兰学者李特威尼申（LitwiniszynJ）于20世原因还是由于应力的释放，因此假定对于有一定的埋纪50年代基于采矿沉陷问题提出的随机介质理论，经深的情况，隧道的

8、类型、开挖的工法、步序等对地面过我国阳军生、刘宝琛[1-2]等学者的进一步发展和完变形的形态不会有明显的影响，认为不同的施工方法善，被引入城市地铁隧道开挖引起的地表沉降的预测的影响可以通过计算参数（例如Peck公式中的地层损当中，与目前广泛应用的经典的Peck公式一起，成为失率或随机介质理论法中的半径收缩）来反映。本文目前国内工程中应用广泛的简便实用方法。在此基础上，将更为接近实际的隧道不均匀收敛形式在随机介质理论方法中，假定地层沉降槽均是由引入分析模型，推导了圆形、椭圆形、矩形、马蹄形于隧道收