一種基坑開(kāi)挖引起鄰近既有地鐵隧道位移的計(jì)算方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供一種基坑開(kāi)挖引起鄰近既有地鐵隧道位移的計(jì)算方法，具體包括如下步驟：先建立計(jì)算模型，進(jìn)行坑底卸荷分析，再進(jìn)行基坑側(cè)壁卸荷分析，最后通過(guò)利用疊加原理，得到由基坑坑底和四周側(cè)壁產(chǎn)生的卸荷應(yīng)力，所引起的隧道外側(cè)某一點(diǎn)(x1,y1,z1)的水平總位移Sx與豎向總位移Sz；為精確計(jì)算在基坑坑底荷載與四周側(cè)壁荷載作用下所引起的隧道外側(cè)位移，取朝向基坑側(cè)的半側(cè)隧道，均分若干個(gè)點(diǎn)，分別計(jì)算這若干個(gè)點(diǎn)的位移值，最后取平均位移值作為隧道位移值。因此施工前可通過(guò)本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)方法對(duì)具體工程的施工進(jìn)行模擬，計(jì)算出指定工況下的地鐵隧道位移大小，若隧道超過(guò)相應(yīng)允許值，可調(diào)整相關(guān)施工參數(shù)進(jìn)行試算，直至達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種基坑開(kāi)挖引起鄰近既有地鐵隧道位移的計(jì)算方法，屬于地下工程

技術(shù)介紹
(1)前人或考慮了四周坑壁應(yīng)力釋放作用。由于Mindlin解只適用于彈性半空間體，基坑開(kāi)挖后，只能計(jì)算鄰近隧道側(cè)的坑壁應(yīng)力所引起的位移；遠(yuǎn)離隧道一側(cè)的坑壁應(yīng)力由于不能通過(guò)土體(已挖除)傳遞，是無(wú)法計(jì)算的。因此從計(jì)算方法方面分析，考慮四周坑壁應(yīng)力是有問(wèn)題。(2)或僅考慮鄰近隧道一側(cè)的坑壁應(yīng)力。從理論上分析，只考慮一側(cè)的坑壁應(yīng)力，會(huì)導(dǎo)致隧道位移和影響范圍的增加，因此也不合理。(3)或均將基坑開(kāi)挖產(chǎn)生的側(cè)壁附加應(yīng)力等效為三角形荷載，大小為：K0γz式中：K0為靜止土壓力系數(shù)；γ為土的重度，單位符號(hào)為kN/m3；z為計(jì)算點(diǎn)離地面的豎向距離，單位符號(hào)為mm。該方法沒(méi)有考慮基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的支撐作用，導(dǎo)致側(cè)壁附加應(yīng)力偏大。(4)或均將基坑開(kāi)挖產(chǎn)生的坑底土體應(yīng)力釋放等效為向上的矩形均布荷載，大小為：Γd；式中：d為基坑開(kāi)挖深度，單位符號(hào)為mm。該假設(shè)條件僅適用于基坑底部以下沒(méi)有圍護(hù)結(jié)構(gòu)的工況。而大多數(shù)基坑底部以下有圍護(hù)結(jié)構(gòu)，沒(méi)有考慮基坑底部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的遮攔效應(yīng)，即基坑底部的等效荷載是無(wú)法直接作用到鄰近隧道上的。(5)或均將隧道結(jié)構(gòu)視為彈性地基無(wú)限長(zhǎng)梁，僅假設(shè)一側(cè)有土體彈簧作用。隧道在土體中受到四周?chē)鷫鹤饔茫瓷稀⑾隆⒆蟆⒂揖鶓?yīng)有土體彈簧，而不是僅一側(cè)有。因此隧道并非產(chǎn)生整體水平移動(dòng)，其表面位移均不相同，而現(xiàn)有方法無(wú)法計(jì)算隧道的水平向收斂值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
隨著城市地鐵隧道的開(kāi)發(fā)與利用，帶動(dòng)了沿線(xiàn)地區(qū)的房產(chǎn)建設(shè)，造成基坑越來(lái)越靠近地鐵隧道。基坑開(kāi)挖卸荷引起的土體變形必然會(huì)帶動(dòng)隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移，過(guò)大位移會(huì)影響隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，從而影響地鐵列車(chē)的正常運(yùn)營(yíng)。因此，對(duì)基坑開(kāi)挖引起的鄰近既有地鐵隧道的位移預(yù)測(cè)具有重要意義。本專(zhuān)利技術(shù)專(zhuān)利通過(guò)建立簡(jiǎn)化的基坑開(kāi)挖力學(xué)計(jì)算模型，并考慮基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響，采用Mindlin解，推導(dǎo)出基坑坑底與坑壁卸荷引起的鄰近既有隧道位移的計(jì)算公式。為了達(dá)到上述的目的，本專(zhuān)利技術(shù)采用了以下的技術(shù)方案：提供一種基坑開(kāi)挖引起鄰近既有地鐵隧道位移的計(jì)算方法，考慮到：(1)基坑開(kāi)挖時(shí)有圍護(hù)結(jié)構(gòu)保護(hù)(包括井壁和內(nèi)支撐或外支撐)，因此不會(huì)全部卸載；基坑開(kāi)挖產(chǎn)生的側(cè)壁等效附加應(yīng)力計(jì)算公式是應(yīng)乘以一個(gè)折減系數(shù)β，其中：β為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力損失率，等于最終釋放的側(cè)壁應(yīng)力與初始側(cè)壁應(yīng)力的比值，β<1；則等效荷載變?yōu)椋害翶0γz；應(yīng)考慮四個(gè)側(cè)壁的共同作用，令四個(gè)側(cè)壁的β值相同；(2)由于盾構(gòu)隧道剛度較大，靠近隧道側(cè)的基坑土體應(yīng)力釋放引起的盾構(gòu)隧道表面處的土體水平位移S1(朝向基坑側(cè))，要遠(yuǎn)大于隧道水平位移S；隧道的剛度作用，假設(shè)為有彈簧拉住了盾構(gòu)隧道表面處的土體，或是對(duì)隧道表面處的土體施加了一個(gè)反向作用力，使其產(chǎn)生一個(gè)反向的位移S2(遠(yuǎn)離隧道側(cè))；兩者疊加，最終結(jié)果是導(dǎo)致隧道水平位移影響范圍和隧道最大水平位移值，均小于盾構(gòu)隧道表面處的土體S1；(3)本專(zhuān)利在計(jì)算基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部平面處土體的殘余應(yīng)力的同時(shí)，還考慮力在向下傳遞時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)壁的摩阻力影響；(4)本專(zhuān)利將計(jì)算鄰近基坑側(cè)的半個(gè)隧道表面的位移值，具體分析隧道的位移變化，得到隧道的水平向收斂值；具體包括如下步驟：步驟1)、建立計(jì)算模型：(計(jì)算模型見(jiàn)圖1)基坑的四個(gè)側(cè)壁的編號(hào)分別為①、②、③和④；基坑長(zhǎng)度L，單位符號(hào)為mm；基坑寬度B，單位符號(hào)為mm；離基坑中心點(diǎn)o的橫向水平距離為x，以o點(diǎn)到側(cè)壁①為正，單位符號(hào)為mm；離o點(diǎn)的縱向水平距離為y，以o點(diǎn)到側(cè)壁③為正，單位符號(hào)為mm；基坑開(kāi)挖面底部到基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面的距離d0，單位符號(hào)為mm；開(kāi)挖面與隧道的最小凈距離s，單位符號(hào)為mm；基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)深度H，H＝d+d0，單位符號(hào)為mm；地面到隧道底部的豎向距離h，單位符號(hào)為mm；隧道外徑D，單位符號(hào)為mm；計(jì)算假定：(1)土體為均質(zhì)、彈性半空間體，隧道縱軸線(xiàn)方向平行于矩形基坑的長(zhǎng)邊；(2)不考慮基坑開(kāi)挖的時(shí)間和空間因素，不考慮降水；(3)當(dāng)基坑開(kāi)挖到坑底時(shí)會(huì)導(dǎo)致土體應(yīng)力釋放，轉(zhuǎn)化為在坑底平面處施加豎直向上的均布荷載γd；(4)基坑四周側(cè)壁在開(kāi)挖后會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力釋放，等效為在側(cè)壁施加向坑內(nèi)的三角形水平向分布荷載βK0γz；(5)不考慮隧道存在對(duì)土體附加應(yīng)力計(jì)算的影響；(6)通過(guò)考慮遠(yuǎn)離隧道側(cè)的基坑側(cè)壁釋放應(yīng)力，來(lái)代替隧道剛度作用；步驟2)、坑底卸荷分析：由于基坑底部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用，形成遮攔效應(yīng)，故坑底釋放的應(yīng)力會(huì)受到圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的側(cè)摩阻力影響，該側(cè)摩阻力計(jì)算公式為：qs＝c+K0σztanφ；式中：qs為單位等效實(shí)體側(cè)摩阻力，單位符號(hào)為Pa；c為土的粘聚力，單位符號(hào)為Pa；σz為基坑坑底到圍護(hù)結(jié)構(gòu)底的任意面處的土應(yīng)力，單位符號(hào)為Pa；φ為土的內(nèi)摩擦角，單位符號(hào)為°；根據(jù)實(shí)際工況，改為平均側(cè)摩阻力計(jì)算公式為：qs1＝c+1/2(γd+γH)K0tanφ；式中：qs1平均單位側(cè)摩阻力，單位符號(hào)為Pa；如圖2所示，則基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面水平平面處土體受到的等效荷載為：式中：σ為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面水平平面處土體受到的等效荷載，單位符號(hào)為Pa；α為殘余應(yīng)力系數(shù)；由Mindlin豎向荷載的基本位移解，通過(guò)積分，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面處水平面上某點(diǎn)(ξ,η)的單位力σdξdη作用下，引起的隧道外側(cè)某點(diǎn)(x1,y1,z1)的水平位移與豎向位移分別為：式中：ξ為圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面處水平面上某點(diǎn)橫坐標(biāo)，單位符號(hào)為mm；η為圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面處水平面上某點(diǎn)縱坐標(biāo)，單位符號(hào)為mm；μ為土的泊松比；G為土的剪切彈性模量，單位符號(hào)為Pa；Es為土的壓縮模量，單位符號(hào)為Pa；步驟3)、基坑側(cè)壁卸荷分析：由Mindlin水平荷載的基本位移解，通過(guò)積分，在編號(hào)為①的基坑側(cè)壁三角形分布荷載中某點(diǎn)(η,τ)的單位力βK0γdηdτ作用下，引起隧道外側(cè)某一點(diǎn)(x1,y1,z1)的水平位移與豎向位移分別為：式中：τ為編號(hào)①的基坑側(cè)壁三角形分布荷載中某點(diǎn)的縱坐標(biāo)，單位符號(hào)為mm；在編號(hào)為②的基坑側(cè)壁三角形分布荷載作用下，引起隧道外側(cè)某一點(diǎn)(x1,y1,z1)的水平位移與豎向位移分別為：式中：在編號(hào)為③的基坑側(cè)壁三角形分布荷載τ作用下，引起隧道外側(cè)某一點(diǎn)(x1,y1,z1)的水平位移與豎向位移分別為：式中：在編號(hào)為④的基坑側(cè)壁三角形分布荷載作用下，引起隧道外側(cè)某一點(diǎn)(x1,y1,z1)的水平位移與豎向位移分別為：式中：步驟4)、總的計(jì)算公式：利用疊加原理，得到由基坑坑底和四周側(cè)壁產(chǎn)生的卸荷應(yīng)力，所引起的隧道外側(cè)某一點(diǎn)(x1,y1,z1)的水平總位移Sx與豎向總位移Sz分別為：為精確計(jì)算在基坑坑底荷載與四周側(cè)壁荷載作用下所引起的隧道外側(cè)位移，取朝向基坑側(cè)的半側(cè)隧道，均分若干個(gè)點(diǎn)，分別計(jì)算這若干個(gè)點(diǎn)的位移值，最后取平均位移值作為隧道位移值。本專(zhuān)利的理論基礎(chǔ)扎實(shí)，研究了基坑開(kāi)挖引起鄰近既有地鐵隧道位移計(jì)算公式。施工前可根據(jù)具體的現(xiàn)場(chǎng)施工參數(shù)，如靜止土壓力系數(shù)K0、土的重度γ、基坑開(kāi)挖深度d、基坑長(zhǎng)度L、基坑寬度B，基坑開(kāi)挖面底部到基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面的距離d0、開(kāi)挖面與隧道的最小凈距離s，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)深度H，地面到隧道底部的豎向距離h，隧道外徑D，土的粘聚力c，土的內(nèi)摩擦角殘余應(yīng)力系數(shù)α、土的泊松比μ、為土的壓縮模量Es，模擬不同參數(shù)的施工條件下，基坑開(kāi)挖可能本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基坑開(kāi)挖引起鄰近既有地鐵隧道位移的計(jì)算方法，其特征在于，(1)基坑開(kāi)挖時(shí)有圍護(hù)結(jié)構(gòu)保護(hù)，因此不會(huì)全部卸載；基坑開(kāi)挖產(chǎn)生的側(cè)壁等效附加應(yīng)力計(jì)算公式是應(yīng)乘以一個(gè)折減系數(shù)β，其中：β為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力損失率，等于最終釋放的側(cè)壁應(yīng)力與初始側(cè)壁應(yīng)力的比值，β<1；則等效荷載變?yōu)椋害翶0γz；應(yīng)考慮四個(gè)側(cè)壁的共同作用，令四個(gè)側(cè)壁的β值相同；(2)由于盾構(gòu)隧道剛度較大，靠近隧道側(cè)的基坑土體應(yīng)力釋放引起的盾構(gòu)隧道表面處的土體水平位移S1，要遠(yuǎn)大于隧道水平位移S；隧道的剛度作用，假設(shè)為有彈簧拉住了盾構(gòu)隧道表面處的土體，或是對(duì)隧道表面處的土體施加了一個(gè)反向作用力，使其產(chǎn)生一個(gè)反向的位移S2；兩者疊加，最終結(jié)果是導(dǎo)致隧道水平位移影響范圍和隧道最大水平位移值，均小于盾構(gòu)隧道表面處的土體S1；(3)本專(zhuān)利在計(jì)算基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部平面處土體的殘余應(yīng)力的同時(shí)，還考慮力在向下傳遞時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)壁的摩阻力影響；(4)本專(zhuān)利將計(jì)算鄰近基坑側(cè)的半個(gè)隧道表面的位移值，具體分析隧道的位移變化，得到隧道的水平向收斂值；具體包括如下步驟：步驟1)、建立計(jì)算模型：基坑的四個(gè)側(cè)壁的編號(hào)分別為①、②、③和④；基坑長(zhǎng)度L，單位符號(hào)為mm；基坑寬度B，單位符號(hào)為mm；離基坑中心點(diǎn)o的橫向水平距離為x，以o點(diǎn)到側(cè)壁①為正，單位符號(hào)為mm；離o點(diǎn)的縱向水平距離為y，以o點(diǎn)到側(cè)壁③為正，單位符號(hào)為mm；基坑開(kāi)挖面底部到基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面的距離d0，單位符號(hào)為mm；開(kāi)挖面與隧道的最小凈距離s，單位符號(hào)為mm；基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)深度H，H＝d+d0，單位符號(hào)為mm；地面到隧道底部的豎向距離h，單位符號(hào)為mm；隧道外徑D，單位符號(hào)為mm；計(jì)算假定：(1)土體為均質(zhì)、彈性半空間體，隧道縱軸線(xiàn)方向平行于矩形基坑的長(zhǎng)邊；(2)不考慮基坑開(kāi)挖的時(shí)間和空間因素，不考慮降水；(3)當(dāng)基坑開(kāi)挖到坑底時(shí)會(huì)導(dǎo)致土體應(yīng)力釋放，轉(zhuǎn)化為在坑底平面處施加豎直向上的均布荷載γd；(4)基坑四周側(cè)壁在開(kāi)挖后會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力釋放，等效為在側(cè)壁施加向坑內(nèi)的三角形水平向分布荷載βK0γz；(5)不考慮隧道存在對(duì)土體附加應(yīng)力計(jì)算的影響；(6)通過(guò)考慮遠(yuǎn)離隧道側(cè)的基坑側(cè)壁釋放應(yīng)力，來(lái)代替隧道剛度作用；步驟2)、坑底卸荷分析：由于基坑底部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用，形成遮攔效應(yīng)，故坑底釋放的應(yīng)力會(huì)受到圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的側(cè)摩阻力影響，該側(cè)摩阻力計(jì)算公式為：qs＝c+K0σztanφ；式中：qs為單位等效實(shí)體側(cè)摩阻力，單位符號(hào)為Pa；c為土的粘聚力，單位符號(hào)為Pa；σz為基坑坑底到圍護(hù)結(jié)構(gòu)底的任意面處的土應(yīng)力，單位符號(hào)為Pa；φ為土的內(nèi)摩擦角，單位符號(hào)為°；根據(jù)實(shí)際工況，改為平均側(cè)摩阻力計(jì)算公式為：qs1＝c+1/2(γd+γH)K0tanφ；式中：qs1平均單位側(cè)摩阻力，單位符號(hào)為Pa；則基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面水平平面處土體受到的等效荷載為：σ=γd(1-α)BL-qs1γd0(2B+2L)BL;]]>式中：σ為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面水平平面處土體受到的等效荷載，單位符號(hào)為Pa；α為殘余應(yīng)力系數(shù)；由Mindlin豎向荷載的基本位移解，通過(guò)積分，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面處水平面上某點(diǎn)(ξ,η)的單位力σdξdη作用下，引起的隧道外側(cè)某點(diǎn)(x1,y1,z1)的水平位移與豎向位移分別為：Sxd=-σ16πG(1-μ)∫-B/2B/2∫-L/2L/2(x1-ξ)[z1-HT13+(3-4μ)(z1-H)T23-4(1-2μ)(1-μ)T2(T2+z1+d)+6dz1(z1+H)T25]dξdη;]]>Szd=-σ16πG(1-μ)∫-B/2B/2∫-L/2L/2[3-4μT1+8(1-μ)2-(3-4μ)T2+(z1-H)2T13+(3-4μ)(z1+H)2-2dz1T23+6dz1(z1+H)2T25]dξdη;]]>式中：ξ為圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面處水平面上某點(diǎn)橫坐標(biāo)，單位符號(hào)為mm；η為圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面處水平面上某點(diǎn)縱坐標(biāo)，單位符號(hào)為mm；μ為土的泊松比；G為土的剪切彈性模量，單位符號(hào)為Pa；Es為土的壓縮模量，單位符號(hào)為Pa；T1=(x1-ξ)2+(y1-η)2+(z1-d)2;]]>T2=(x1-ξ)2+(y1-η)2+(z1+d)2;]]>步驟3)、基坑側(cè)壁卸荷分析：由Mindlin水平荷載的基本位移解，通過(guò)積分，在編號(hào)為①的基坑側(cè)壁三角形分布荷載中某點(diǎn)(η,τ)的單位力βK0γdηdτ作用下，引起隧道外側(cè)某一點(diǎn)(x1,y1,z1)的水平位移與豎向位移分別為：Sxc1=-&bet...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基坑開(kāi)挖引起鄰近既有地鐵隧道位移的計(jì)算方法，其特征在于，(1)基坑開(kāi)挖時(shí)有圍護(hù)結(jié)構(gòu)保護(hù)，因此不會(huì)全部卸載；基坑開(kāi)挖產(chǎn)生的側(cè)壁等效附加應(yīng)力計(jì)算公式是應(yīng)乘以一個(gè)折減系數(shù)β，其中：β為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力損失率，等于最終釋放的側(cè)壁應(yīng)力與初始側(cè)壁應(yīng)力的比值，β<1；則等效荷載變?yōu)椋害翶0γz；應(yīng)考慮四個(gè)側(cè)壁的共同作用，令四個(gè)側(cè)壁的β值相同；(2)由于盾構(gòu)隧道剛度較大，靠近隧道側(cè)的基坑土體應(yīng)力釋放引起的盾構(gòu)隧道表面處的土體水平位移S1，要遠(yuǎn)大于隧道水平位移S；隧道的剛度作用，假設(shè)為有彈簧拉住了盾構(gòu)隧道表面處的土體，或是對(duì)隧道表面處的土體施加了一個(gè)反向作用力，使其產(chǎn)生一個(gè)反向的位移S2；兩者疊加，最終結(jié)果是導(dǎo)致隧道水平位移影響范圍和隧道最大水平位移值，均小于盾構(gòu)隧道表面處的土體S1；(3)本專(zhuān)利在計(jì)算基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)底部平面處土體的殘余應(yīng)力的同時(shí)，還考慮力在向下傳遞時(shí)圍護(hù)結(jié)構(gòu)側(cè)壁的摩阻力影響；(4)本專(zhuān)利將計(jì)算鄰近基坑側(cè)的半個(gè)隧道表面的位移值，具體分析隧道的位移變化，得到隧道的水平向收斂值；具體包括如下步驟：步驟1)、建立計(jì)算模型：基坑的四個(gè)側(cè)壁的編號(hào)分別為①、②、③和④；基坑長(zhǎng)度L，單位符號(hào)為mm；基坑寬度B，單位符號(hào)為mm；離基坑中心點(diǎn)o的橫向水平距離為x，以o點(diǎn)到側(cè)壁①為正，單位符號(hào)為mm；離o點(diǎn)的縱向水平距離為y，以o點(diǎn)到側(cè)壁③為正，單位符號(hào)為mm；基坑開(kāi)挖面底部到基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面的距離d0，單位符號(hào)為mm；開(kāi)挖面與隧道的最小凈距離s，單位符號(hào)為mm；基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)深度H，H＝d+d0，單位符號(hào)為mm；地面到隧道底部的豎向距離h，單位符號(hào)為mm；隧道外徑D，單位符號(hào)為mm；計(jì)算假定：(1)土體為均質(zhì)、彈性半空間體，隧道縱軸線(xiàn)方向平行于矩形基坑的長(zhǎng)邊；(2)不考慮基坑開(kāi)挖的時(shí)間和空間因素，不考慮降水；(3)當(dāng)基坑開(kāi)挖到坑底時(shí)會(huì)導(dǎo)致土體應(yīng)力釋放，轉(zhuǎn)化為在坑底平面處施加豎直向上的均布荷載γd；(4)基坑四周側(cè)壁在開(kāi)挖后會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力釋放，等效為在側(cè)壁施加向坑內(nèi)的三角形水平向分布荷載βK0γz；(5)不考慮隧道存在對(duì)土體附加應(yīng)力計(jì)算的影響；(6)通過(guò)考慮遠(yuǎn)離隧道側(cè)的基坑側(cè)壁釋放應(yīng)力，來(lái)代替隧道剛度作用；步驟2)、坑底卸荷分析：由于基坑底部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用，形成遮攔效應(yīng)，故坑底釋放的應(yīng)力會(huì)受到圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的側(cè)摩阻力影響，該側(cè)摩阻力計(jì)算公式為：qs＝c+K0σztanφ；式中：qs為單位等效實(shí)體側(cè)摩阻力，單位符號(hào)為Pa；c為土的粘聚力，單位符號(hào)為Pa；σz為基坑坑底到圍護(hù)結(jié)構(gòu)底的任意面處的土應(yīng)力，單位符號(hào)為Pa；φ為土的內(nèi)摩擦角，單位符號(hào)為°；根據(jù)實(shí)際工況，改為平均側(cè)摩阻力計(jì)算公式為：qs1＝c+1/2(γd+γH)K0tanφ；式中：qs1平均單位側(cè)摩阻力，單位符號(hào)為Pa；則基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面水平平面處土體受到的等效荷載為：σ=γd(1-α)BL-qs1γd0(2B+2L)BL;]]>式中：σ為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面水平平面處土體受到的等效荷載，單位符號(hào)為Pa；α為殘余應(yīng)力系數(shù)；由Mindlin豎向荷載的基本位移解，通過(guò)積分，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面處水平面上某點(diǎn)(ξ,η)的單位力σdξdη作用下，引起的隧道外側(cè)某點(diǎn)(x1,y1,z1)的水平位移與豎向位移分別為：Sxd=-σ16πG(1-μ)∫-B/2B/2∫-L/2L/2(x1-ξ)[z1-HT13+(3-4μ)(z1-H)T23-4(1-2μ)(1-μ)T2(T2+z1+d)+6dz1(z1+H)T25]dξdη;]]>Szd=-σ16πG(1-μ)∫-B/2B/2∫-L/2L/2[3-4μT1+8(1-μ)2-(3-4μ)T2+(z1-H)2T13+(3-4μ)(z1+H)2-2dz1T23+6dz1(z1+H)2T25]dξdη;]]>式中：ξ為圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面處水平面上某點(diǎn)橫坐標(biāo)，單位符號(hào)為mm；η為圍護(hù)結(jié)構(gòu)底面處水平面上某點(diǎn)縱坐標(biāo)，單位符號(hào)為mm；μ為土的泊松比；G為土的剪切彈性模量，單位符號(hào)為Pa；Es為土的壓縮模量，單位符號(hào)為Pa；T1=(x1-ξ)2+(y1-η)2+(z1-d)2;]]>T2=(x1-ξ)2+(y1-η)2+(z1+d)2;]]>步驟3)、基坑側(cè)壁卸荷分析：由Mindlin水平荷載的基本位移解，通過(guò)積分，在編號(hào)為①的基坑側(cè)壁三角形分布荷載中某點(diǎn)(η,τ)的單位力βK0γdηdτ作用下，引起隧道外側(cè)某一點(diǎn)(x1,y1,z1)的水平位移與豎向位移分別為：Sxc1=-βK0γ16πG(1-μ)∫-L/2L/2∫0d[3-4μR1+1R2+(x1+B/2)2R13+(3-4μ)(x1-B/2)2R23+2τz1R23(1-3(x1+B/2)2R22)+4(1-μ)(1-2μ)R2+z1+τ(1-(...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：魏綱，趙城麗，林雄，朱田宇，陸世杰，宋宥整，許奎鑫，張?chǎng)魏?/a>，黃文，王彬，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：浙江大學(xué)城市學(xué)院，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：浙江;33