地铁隧道施工地层变形规律及其灾害减控技术

目录前言第1章绪论11.1概述11.2地铁隧道施工对邻近建（构）筑物影响的研究概述31.2.1地铁隧道施工引起的地层变形研究31.2.2地铁隧道施工管线变形及控制措施研究61.2.3地铁隧道施工对邻近建筑物的变形影响规律研究81.2.4隧道工程施工安全风险评估及灾害防控技术101.2.5地铁隧道施工对周围环境影响的研究现状评价111.3本书主要内容15第2章地铁隧道施工诱发地表沉降主要影响因素162.1黄土的工程性质162.1.1黄土的一般工程性质162.1.2黄土的湿陷性172.2西安地铁隧道主要施工方法182.3隧道施工引起地表沉降的主要影响因素192.3.1黄土地层性质192.3.2地裂缝202.3.3隧道埋深222.3.4隧道上部荷载222.3.5隧道断面形式与大小222.3.6支护结构形式222.3.7地层损失222.3.8施工方法与管理232.4小结24第3章地铁隧道施工对地表变形影响规律理论分析263.1地铁隧道施工引起地表沉降的机理263.1.1地层初始应力状态的改变263.1.2土体的固结沉降273.2黄土地区地表沉降规律研究及Peck公式修正273.2.1Peck公式273.2.2基于Peck公式的实测沉降数据回归方法研究293.2.3典型区间断面实测数据的回归分析303.2.4修正后的Peck公式的验证423.3考虑盾构施工过程的地表变形规律半解析半数值法研究443.3.1盾构施工时正面附加推力对地表沉降的影响443.3.2盾构推进时与周围土体之间的摩擦力对地表变形的影响503.3.3盾构施工土体损失对地表沉降的影响563.4小结60第4章地铁隧道施工对邻近建筑物影响风险评估624.1建筑物安全影响的评估方法624.1.1定性分析法624.1.2定量分析法634.1.3综合分析法634.1.4评估建（构）筑物安全影响的数学模型664.2建筑物变形的安全影响等级评估标准694.2.1盾构区间隧道邻近建筑物现状调查694.2.2建筑物安全影响因素集确定704.2.3建筑物安全影响等级划分714.3建筑物变形影响因素分析714.3.1工程地质条件714.3.2建筑物与隧道相对位置724.3.3建筑物结构形式744.3.4盾构掘进施工工艺754.3.5建筑物使用类型764.4西安地铁沿线管线调查764.4.1西安地铁沿线管线类型调查764.4.2西安地铁3号线沿线管线材质种类774.4.3西安地铁3号线沿线管线连接方式774.4.4西安地铁3号线沿线管线管径及位置调查784.4.5西安地铁沿线管线破坏原因794.4.6西安地铁沿线管线的破坏形式804.4.7地下管线安全风险管理流程814.5地铁区间隧道施工地下管线风险辨识方法及依据814.5.1地铁区间隧道施工地下管线风险辨识方法814.5.2地铁施工地下管线风险辨识依据824.6地铁区间隧道施工地下管线安全风险评估方法834.6.1风险辨识834.6.2建立风险因素集834.6.3构建影响因素权重集合834.6.4指标集矩阵844.6.5模糊评估矩阵844.6.6模糊运算854.6.7模糊综合评估864.7西安地铁3号线通化门—胡家庙区间地铁隧道施工对邻近管线的风险分析874.7.1西安地铁3号线通化门—胡家庙区间工程概况874.7.2西安地铁3号线通化门—胡家庙区间地铁隧道施工管线变形风险源辨识884.7.3西安地铁3号线通化门—胡家庙区间管线风险等级确定904.8小结91第5章地铁隧道施工对已有管线变形影响规律理论分析925.1地铁隧道施工对邻近管线所处地层变形规律研究925.1.1Peck公式在盾构施工地层变形预测中的运用925.1.2不同埋深地层变形规律研究935.1.3不同地层损失率对地层变形影响规律研究945.2地铁隧道盾构施工对刚性接口管线变形影响研究955.2.1地铁盾构施工对垂直于隧道轴线刚性接口管线变形的影响955.2.2地铁盾构施工对平行于隧道轴线刚性接口管线变形的影响1005.3地铁隧道盾构施工对柔性接口管线变形影响研究1025.3.1地铁盾构施工对垂直于隧道轴线柔性接口管线变形的影响1025.3.2地铁盾构施工对平行于隧道轴线柔性接口管线变形的影响1045.4地铁隧道暗挖施工对柔性接口管线变形影响研究1065.4.1地铁暗挖施工对垂直于隧道轴线柔性接口管线变形的影响1065.4.2地铁暗挖施工对平行于隧道轴线柔性接口管线变形的影响1075.5地铁隧道暗挖施工对刚性接口管线变形影响研究1095.5.1地铁暗挖施工对垂直于隧道轴线刚性接口管线变形的影响1095.5.2地铁暗挖施工对平行于隧道轴线刚性接口管线变形的影响1125.6小结113第6章地铁隧道施工地层变形规律数值模拟研究1146.1概述1146.2地铁隧道盾构施工引起的地表及邻近建筑物变形规律1146.2.1建筑物结构及基础类型1156.2.2计算工况确定1156.2.3边界条件1166.2.4本构关系1166.2.5计算参数1186.2.6计算结果分析1196.2.7盾构引起邻近建筑物的变形机理及变形模式1416.3地铁隧道施工对既有管线的变形影响规律FLAC分析1496.3.1地铁盾构施工对邻近管线的变形影响研究1496.3.2地铁暗挖施工对邻近管线的变形影响研究1586.3.3地铁暗挖施工对邻近垂直于隧道轴线的管线变形影响规律研究1596.4小结160第7章地铁隧道施工灾害减控技术1647.1地表沉降控制标准1647.1.1地表沉降控制标准概述1647.1.2地表沉降控制标准的确定方法1657.2盾构隧道引起邻近建筑物变形的减控技术1687.2.1盾构隧道引起地层变形规律分析1687.2.2盾构开挖面稳定性分析1707.2.3建筑物变形控制指标的确定1737.2.4建筑物变形控制技术1787.3地下管线控制标准1807.3.1管线沉降控制标准1807.3.2管线接头转角与脱开值控制标准1817.3.3管线应变控制标准1827.4地铁隧道施工引起地下管线变形的减控技术1837.4.1规划阶段减控技术1837.4.2施工阶段减控技术1847.4.3不同安全风险等级对应的地下管线变形减控技术1887.5小结189第8章工程应用1908.1盾构施工引起的西安钟楼变形减控技术研究1908.1.1钟楼简介1908.1.2钟楼工程水文地质1908.1.3钟楼历年沉降规律调查与分析1918.1.4地铁穿越钟楼地区FLAC模型的建立1948.1.5地铁穿越钟楼地区FLAC模拟结果分析1978.1.6盾构穿越钟楼地区施工技术措施2018.1.7实测地表变形与数值计算对比分析2028.2航天城—韦*南站区间盾构施工引起的邻近建筑物变形减控技术研究2128.2.1航天城—韦*南站区间工程概况2128.2.2工程地质及水文地质条件2128.2.3盾构施工前旁穿建筑物现状2148.2.4航天城—韦*南站区间建筑物安全影响等级评估2168.2.5航天城—韦*南站区间盾构隧道引起的建筑物变形规律的FLAC预测2248.2.6航天城—韦*南站区间建筑物变形控制技术2328.2.7采取控制措施后盾构隧道引起的建筑物变形规律的FLAC预测及现场监测2478.3通化门—胡家庙区间盾构施工对管线的变形减控技术研究2578.3.1工程简介2588.3.2盾构施工对邻近管线变形影响FLAC建模2588.3.3盾构施工对邻近管线变形影响FLAC数值模拟工况2598.3.4变形监测方案2598.3.5实测变形*线与预测变形*线对比分析2628.3.6通化门—胡家庙区间盾构施工对邻近管线的加固保护措施2628.4通化门—胡家庙区间地裂缝段暗挖施工对邻近管线的变形减控技术研究2638.4.1工程简介2638.4.2工程地质及水文地质条件2648.4.3地铁隧道下穿f4地裂缝施工技术措施2658.4.4西安地铁3号线通化门—胡家庙区间隧道暗挖施工对管线变形影响研究2668.4.5西安地铁穿越地裂缝隧道结构变形控制措施2718.4.6地铁隧道暗挖施工管线保护措施2748.4.7暗挖施工预测管线变形的理论公式与实测变形对比2758.5小结275参考文献279