基于長沙地鐵開挖引起的地面沉降預(yù)測分析.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，地鐵開挖工程已進(jìn)入大規(guī)模建設(shè)階段。然而地鐵開挖導(dǎo)致的災(zāi)難事故也越來越多，開挖引起的地面沉降在地下工程施工中越來越受到人們的關(guān)注。地鐵開挖會(huì)對周圍土體產(chǎn)生擾動(dòng)，部分土體應(yīng)力的釋放將打破原有土體的應(yīng)力平衡，施工擾動(dòng)地層所產(chǎn)生的應(yīng)力調(diào)整及變形傳遞到地面，引起地基土體性質(zhì)及其支承條件的改變，導(dǎo)致地面發(fā)生不均勻沉降和各種變形，嚴(yán)重時(shí)將影響其正常使用甚至出現(xiàn)塌方或隆起破壞。近年來，在國內(nèi)外很多地鐵開挖施工中屢屢出現(xiàn)類似事故，

2、造成重大經(jīng)濟(jì)損失和嚴(yán)重社會(huì)后果。城市隧道施工引起的地面變形會(huì)對環(huán)境造成不可避免的負(fù)面影響，因此沉降控制是隧道的設(shè)計(jì)和施工過程中質(zhì)量管理方面非常重要的一項(xiàng)。
　　本文以長沙地鐵二號線西延線望梅區(qū)間站地鐵開挖工程為背景，首先對地鐵開挖引起的橫向地表沉降進(jìn)行研究，在目前眾多預(yù)測地鐵隧道開挖引起地表橫向沉降的經(jīng)驗(yàn)方法中，Peck提出的高斯方程是最簡便，也是應(yīng)用最為廣泛的方法。Peck認(rèn)為施工產(chǎn)生的地面沉降是在不排水的情況下所發(fā)生的，所以沉

3、降槽體積應(yīng)該是等于地層損失的體積。它假設(shè)地層損失在整個(gè)隧道長度上都均勻分布，隧道施工所產(chǎn)生的地表沉降橫向分布近似成一正態(tài)分布曲線。由于這一公式的提出是基于有限地區(qū)的實(shí)測資料，在應(yīng)用前應(yīng)先進(jìn)行基于當(dāng)?shù)貙?shí)測資料的驗(yàn)證工作，各地區(qū)地質(zhì)條件的差異性，往往導(dǎo)致Peck公式預(yù)測的沉降值與實(shí)測數(shù)據(jù)不相吻合，存在較大的誤差。本文根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用回歸分析法引入兩個(gè)修正系數(shù)，即地表最大沉降修正系數(shù)α和沉降槽寬度修正系數(shù)β，對Peck公式進(jìn)行了修正，得

4、出了適用于長沙地鐵二號線西延線的Peck公式，并為今后地鐵其他線路的修建提供參考依據(jù)。同時(shí)在收集整理了工程中常用的各種預(yù)測長期沉降的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，根據(jù)從2012年12月20日至2013年7月15日中的50組沉降數(shù)據(jù)實(shí)測值進(jìn)行曲線的擬合，計(jì)算分析出了其中6種模型預(yù)測中的每個(gè)參數(shù)值，討論了地鐵施工所引起的地面沉降隨著時(shí)間變化的規(guī)律，并比較了實(shí)測值和預(yù)測值，對比出各個(gè)階段的誤差大小，最后選出最適合本項(xiàng)目預(yù)測地表長期沉降的預(yù)測模型為雙曲線模型