地鐵隧道施工地層變形規(guī)律及其災(zāi)害減控技術(shù)
《地鐵隧道施工地層變形規(guī)律及其災(zāi)害減控技術(shù)》介紹城市地鐵區(qū)間隧道施工誘發(fā)的地層與地表變形規(guī)律及其對地下管線、地面建（構(gòu)）筑物等的影響規(guī)律與災(zāi)害減控技術(shù)，涉及相應(yīng)的原理、方法及其在實際工程中的應(yīng)用。
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目錄
前言
第1章緒論1
1.1概述1
1.2地鐵隧道施工對鄰近建（構(gòu)）筑物影響的研究概述3
1.2.1地鐵隧道施工引起的地層變形研究3
1.2.2地鐵隧道施工管線變形及控制措施研究6
1.2.3地鐵隧道施工對鄰近建筑物的變形影響規(guī)律研究8
1.2.4隧道工程施工安全風(fēng)險評估及災(zāi)害防控技術(shù)10
1.2.5地鐵隧道施工對周圍環(huán)境影響的研究現(xiàn)狀評價11
1.3本書主要內(nèi)容15
第2章地鐵隧道施工誘發(fā)地表沉降主要影響因素16
2.1黃土的工程性質(zhì)16
2.1.1黃土的一般工程性質(zhì)16
2.1.2黃土的濕陷性17
2.2西安地鐵隧道主要施工方法18
2.3隧道施工引起地表沉降的主要影響因素19
2.3.1黃土地層性質(zhì)19
2.3.2地裂縫20
2.3.3隧道埋深22
2.3.4隧道上部荷載22
2.3.5隧道斷面形式與大小22
2.3.6支護結(jié)構(gòu)形式22
2.3.7地層損失22
2.3.8施工方法與管理23
2.4小結(jié)24
第3章地鐵隧道施工對地表變形影響規(guī)律理論分析26
3.1地鐵隧道施工引起地表沉降的機理26
3.1.1地層初始應(yīng)力狀態(tài)的改變26
3.1.2土體的固結(jié)沉降27
3.2黃土地區(qū)地表沉降規(guī)律研究及Peck公式修正27
3.2.1Peck公式27
3.2.2基于Peck公式的實測沉降數(shù)據(jù)回歸方法研究29
3.2.3典型區(qū)間斷面實測數(shù)據(jù)的回歸分析30
3.2.4修正后的Peck公式的驗證42
3.3考慮盾構(gòu)施工過程的地表變形規(guī)律半解析半數(shù)值法研究44
3.3.1盾構(gòu)施工時正面附加推力對地表沉降的影響44
3.3.2盾構(gòu)推進時與周圍土體之間的摩擦力對地表變形的影響50
3.3.3盾構(gòu)施工土體損失對地表沉降的影響56
3.4小結(jié)60
第4章地鐵隧道施工對鄰近建筑物影響風(fēng)險評估62
4.1建筑物安全影響的評估方法62
4.1.1定性分析法62
4.1.2定量分析法63
4.1.3綜合分析法63
4.1.4評估建（構(gòu)）筑物安全影響的數(shù)學(xué)模型66
4.2建筑物變形的安全影響等級評估標(biāo)準(zhǔn)69
4.2.1盾構(gòu)區(qū)間隧道鄰近建筑物現(xiàn)狀調(diào)查69
4.2.2建筑物安全影響因素集確定70
4.2.3建筑物安全影響等級劃分71
4.3建筑物變形影響因素分析71
4.3.1工程地質(zhì)條件71
4.3.2建筑物與隧道相對位置72
4.3.3建筑物結(jié)構(gòu)形式74
4.3.4盾構(gòu)掘進施工工藝75
4.3.5建筑物使用類型76
4.4西安地鐵沿線管線調(diào)查76
4.4.1西安地鐵沿線管線類型調(diào)查76
4.4.2西安地鐵3號線沿線管線材質(zhì)種類77
4.4.3西安地鐵3號線沿線管線連接方式77
4.4.4西安地鐵3號線沿線管線管徑及位置調(diào)查78
4.4.5西安地鐵沿線管線破壞原因79
4.4.6西安地鐵沿線管線的破壞形式80
4.4.7地下管線安全風(fēng)險管理流程81
4.5地鐵區(qū)間隧道施工地下管線風(fēng)險辨識方法及依據(jù)81
4.5.1地鐵區(qū)間隧道施工地下管線風(fēng)險辨識方法81
4.5.2地鐵施工地下管線風(fēng)險辨識依據(jù)82
4.6地鐵區(qū)間隧道施工地下管線安全風(fēng)險評估方法83
4.6.1風(fēng)險辨識83
4.6.2建立風(fēng)險因素集83
4.6.3構(gòu)建影響因素權(quán)重集合83
4.6.4指標(biāo)集矩陣84
4.6.5模糊評估矩陣84
4.6.6模糊運算85
4.6.7模糊綜合評估86
4.7西安地鐵3號線通化門—胡家廟區(qū)間地鐵隧道施工對鄰近管線的風(fēng)險分析87
4.7.1西安地鐵3號線通化門—胡家廟區(qū)間工程概況87
4.7.2西安地鐵3號線通化門—胡家廟區(qū)間地鐵隧道施工管線變形風(fēng)險源辨識88
4.7.3西安地鐵3號線通化門—胡家廟區(qū)間管線風(fēng)險等級確定90
4.8小結(jié)91
第5章地鐵隧道施工對已有管線變形影響規(guī)律理論分析92
5.1地鐵隧道施工對鄰近管線所處地層變形規(guī)律研究92
5.1.1Peck公式在盾構(gòu)施工地層變形預(yù)測中的運用92
5.1.2不同埋深地層變形規(guī)律研究93
5.1.3不同地層損失率對地層變形影響規(guī)律研究94
5.2地鐵隧道盾構(gòu)施工對剛性接口管線變形影響研究95
5.2.1地鐵盾構(gòu)施工對垂直于隧道軸線剛性接口管線變形的影響95
5.2.2地鐵盾構(gòu)施工對平行于隧道軸線剛性接口管線變形的影響100
5.3地鐵隧道盾構(gòu)施工對柔性接口管線變形影響研究102
5.3.1地鐵盾構(gòu)施工對垂直于隧道軸線柔性接口管線變形的影響102
5.3.2地鐵盾構(gòu)施工對平行于隧道軸線柔性接口管線變形的影響104
5.4地鐵隧道暗挖施工對柔性接口管線變形影響研究106
5.4.1地鐵暗挖施工對垂直于隧道軸線柔性接口管線變形的影響106
5.4.2地鐵暗挖施工對平行于隧道軸線柔性接口管線變形的影響107
5.5地鐵隧道暗挖施工對剛性接口管線變形影響研究109
5.5.1地鐵暗挖施工對垂直于隧道軸線剛性接口管線變形的影響109
5.5.2地鐵暗挖施工對平行于隧道軸線剛性接口管線變形的影響112
5.6小結(jié)113
第6章地鐵隧道施工地層變形規(guī)律數(shù)值模擬研究114
6.1概述114
6.2地鐵隧道盾構(gòu)施工引起的地表及鄰近建筑物變形規(guī)律114
6.2.1建筑物結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)類型115
6.2.2計算工況確定115
6.2.3邊界條件116
6.2.4本構(gòu)關(guān)系116
6.2.5計算參數(shù)118
6.2.6計算結(jié)果分析119
6.2.7盾構(gòu)引起鄰近建筑物的變形機理及變形模式141
6.3地鐵隧道施工對既有管線的變形影響規(guī)律FLAC分析149
6.3.1地鐵盾構(gòu)施工對鄰近管線的變形影響研究149
6.3.2地鐵暗挖施工對鄰近管線的變形影響研究158
6.3.3地鐵暗挖施工對鄰近垂直于隧道軸線的管線變形影響規(guī)律研究159
6.4小結(jié)160
第7章地鐵隧道施工災(zāi)害減控技術(shù)164
7.1地表沉降控制標(biāo)準(zhǔn)164
7.1.1地表沉降控制標(biāo)準(zhǔn)概述164
7.1.2地表沉降控制標(biāo)準(zhǔn)的確定方法165
7.2盾構(gòu)隧道引起鄰近建筑物變形的減控技術(shù)168
7.2.1盾構(gòu)隧道引起地層變形規(guī)律分析168
7.2.2盾構(gòu)開挖面穩(wěn)定性分析170
7.2.3建筑物變形控制指標(biāo)的確定173
7.2.4建筑物變形控制技術(shù)178
7.3地下管線控制標(biāo)準(zhǔn)180
7.3.1管線沉降控制標(biāo)準(zhǔn)180
7.3.2管線接頭轉(zhuǎn)角與脫開值控制標(biāo)準(zhǔn)181
7.3.3管線應(yīng)變控制標(biāo)準(zhǔn)182
7.4地鐵隧道施工引起地下管線變形的減控技術(shù)183
7.4.1規(guī)劃階段減控技術(shù)183
7.4.2施工階段減控技術(shù)184
7.4.3不同安全風(fēng)險等級對應(yīng)的地下管線變形減控技術(shù)188
7.5小結(jié)189
第8章工程應(yīng)用190
8.1盾構(gòu)施工引起的西安鐘樓變形減控技術(shù)研究190
8.1.1鐘樓簡介190
8.1.2鐘樓工程水文地質(zhì)190
8.1.3鐘樓歷年沉降規(guī)律調(diào)查與分析191
8.1.4地鐵穿越鐘樓地區(qū)FLAC模型的建立194
8.1.5地鐵穿越鐘樓地區(qū)FLAC模擬結(jié)果分析197
8.1.6盾構(gòu)穿越鐘樓地區(qū)施工技術(shù)措施201
8.1.7實測地表變形與數(shù)值計算對比分析202
8.2航天城—韋*南站區(qū)間盾構(gòu)施工引起的鄰近建筑物變形減控技術(shù)研究212
8.2.1航天城—韋*南站區(qū)間工程概況212
8.2.2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件212
8.2.3盾構(gòu)施工前旁穿建筑物現(xiàn)狀214
8.2.4航天城—韋*南站區(qū)間建筑物安全影響等級評估216
8.2.5航天城—韋*南站區(qū)間盾構(gòu)隧道引起的建筑物變形規(guī)律的FLAC預(yù)測224
8.2.6航天城—韋*南站區(qū)間建筑物變形控制技術(shù)232
8.2.7采取控制措施后盾構(gòu)隧道引起的建筑物變形規(guī)律的FLAC預(yù)測及現(xiàn)場監(jiān)測247
8.3通化門—胡家廟區(qū)間盾構(gòu)施工對管線的變形減控技術(shù)研究257
8.3.1工程簡介258
8.3.2盾構(gòu)施工對鄰近管線變形影響FLAC建模258
8.3.3盾構(gòu)施工對鄰近管線變形影響FLAC數(shù)值模擬工況259
8.3.4變形監(jiān)測方案259
8.3.5實測變形*線與預(yù)測變形*線對比分析262
8.3.6通化門—胡家廟區(qū)間盾構(gòu)施工對鄰近管線的加固保護措施262
8.4通化門—胡家廟區(qū)間地裂縫段暗挖施工對鄰近管線的變形減控技術(shù)研究263
8.4.1工程簡介263
8.4.2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件264
8.4.3地鐵隧道下穿f4地裂縫施工技術(shù)措施265
8.4.4西安地鐵3號線通化門—胡家廟區(qū)間隧道暗挖施工對管線變形影響研究266
8.4.5西安地鐵穿越地裂縫隧道結(jié)構(gòu)變形控制措施271
8.4.6地鐵隧道暗挖施工管線保護措施274
8.4.7暗挖施工預(yù)測管線變形的理論公式與實測變形對比275
8.5小結(jié)275
參考文獻279
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