隧道沉降槽参数PPT学习教案

1、会计学1隧道沉降槽参数隧道沉降槽参数第1页/共19页第2页/共19页 摘要摘要冰碛冰碛(或泥砾或泥砾)是爱尔兰岛上最普遍的沉积物。是爱尔兰岛上最普遍的沉积物。 在过去在过去10年的东年的东部地区，由于对重大建设项目进行实地调查和相关测试，这些部地区，由于对重大建设项目进行实地调查和相关测试，这些冰碛的行为，尤其是都柏林冰碛的行为，尤其是都柏林泥砾土泥砾土，现在被人们更好地理解了，现在被人们更好地理解了。尽管同一时期内该国隧道活动增加，但在冰川下的隧道化作。尽管同一时期内该国隧道活动增加，但在冰川下的隧道化作业所引起的沉降方面有非常少的记录。本文介绍了两处冰碛区业所引起的沉降方面有非常少的记录。

2、本文介绍了两处冰碛区域的横向地表沉降数据。在都柏林港口隧道中，有域的横向地表沉降数据。在都柏林港口隧道中，有4个剖面被个剖面被认为是认为是“软土地软土地”的一部分。的一部分。 据报道，在中部地区的马林加，据报道，在中部地区的马林加，一个用于污水处理建造的管顶式微型隧道有九个剖面一个用于污水处理建造的管顶式微型隧道有九个剖面;其中一个其中一个是在铁路路基的顶部测量的。用标准的高斯误差函数来解释被是在铁路路基的顶部测量的。用标准的高斯误差函数来解释被测量的集合，槽宽参数受细颗粒或粗颗粒的比例的影响。此外测量的集合，槽宽参数受细颗粒或粗颗粒的比例的影响。此外，还提供了最大槽沉降和体积损失的保守设计估

3、算，并讨论了，还提供了最大槽沉降和体积损失的保守设计估算，并讨论了泥砾土的影响。本文首次提供了预测爱尔兰土壤隧道上方地表泥砾土的影响。本文首次提供了预测爱尔兰土壤隧道上方地表沉降的一个经验指导。沉降的一个经验指导。第3页/共19页第4页/共19页地表沉降槽断面地表沉降槽断面 隧道施工时沿与隧道纵向轴线垂直的方向上会出现沉降槽。隧道施工时沿与隧道纵向轴线垂直的方向上会出现沉降槽。1969 年在当时大量隧道开挖施工引起的地表沉降实测资料的基础上年在当时大量隧道开挖施工引起的地表沉降实测资料的基础上, Peck 系统地提出了系统地提出了 地层损失的概念和估算隧道开挖地表下沉的实用地层损失的概念和估算

4、隧道开挖地表下沉的实用方法，即方法，即 Peck 公式，它已成为目前应用最为广泛地公式，它已成为目前应用最为广泛地 预计隧道施工地预计隧道施工地表沉降的方法。所谓地层损失，是指隧道施工中实际开挖的土体的体表沉降的方法。所谓地层损失，是指隧道施工中实际开挖的土体的体积与竣工体积之积与竣工体积之 差。差。Peck 认为，在不排水情况下隧道开挖所形成的认为，在不排水情况下隧道开挖所形成的地表沉降槽的体积应等于地层损失。地表沉降槽的体积应等于地层损失。 -隧道开挖引起土层沉降槽曲线形态的分析与计算第5页/共19页Peck 公式如公式如 下：下： 为距离隧道中心线为为距离隧道中心线为x 处的地表沉降值处

5、的地表沉降值; 为隧道中心线处地表最大沉降值；为隧道中心线处地表最大沉降值； x 为距隧道中心线的水平距离；为距隧道中心线的水平距离； 为地表沉降槽宽度系数，为地表沉降槽宽度系数， 即沉降槽曲线反弯点至隧道中心线的水平距离即沉降槽曲线反弯点至隧道中心线的水平距离。 S xmaxSi -隧道开挖引起土层沉降槽曲线形态的分析与计算第6页/共19页地表沉降横向分布近似为一正态分布曲线，如图地表沉降横向分布近似为一正态分布曲线，如图 1 所示。公式需要确定所示。公式需要确定 和和 两个参数。因为地表沉降槽的体积应等于地层损失两个参数。因为地表沉降槽的体积应等于地层损失 V 的体的体积，地表积，地表 沉

6、降槽的体积可以通过积分得到：沉降槽的体积可以通过积分得到： maxSi求得求得 后，就可以得到后，就可以得到 ，然后得到地表任一点的竖向沉降值。，然后得到地表任一点的竖向沉降值。 imaxS -隧道开挖引起土层沉降槽曲线形态的分析与计算第7页/共19页地表以下土层沉降槽断面地表以下土层沉降槽断面 对于地表以下至隧道以上土层，地层损失的体积假设依然成立，对于地表以下至隧道以上土层，地层损失的体积假设依然成立，就是说地表以下任一土层的沉降槽的体积等于地层损失，而且就是说地表以下任一土层的沉降槽的体积等于地层损失，而且, , 沉降槽沉降槽仍为一正态分布曲线，随着土层深度仍为一正态分布曲线，随着土层深

7、度z z 的增大，该土层距隧道顶部的垂的增大，该土层距隧道顶部的垂直距离减小，土层的沉降槽曲线宽度系数将会减小（图直距离减小，土层的沉降槽曲线宽度系数将会减小（图2 2），于是，），于是，SmaxSmax和和i i两个参数的取值会随深度变化而不同，它们均可表示为深度两个参数的取值会随深度变化而不同，它们均可表示为深度z z的的函数函数。 -隧道开挖引起土层沉降槽曲线形态的分析与计算第8页/共19页 地表以下沉降槽宽度系数地表以下沉降槽宽度系数 ( )i z若要分析地表以下土层沉降槽曲线若要分析地表以下土层沉降槽曲线，首先需要，首先需要 了解沉降槽宽度系数沿了解沉降槽宽度系数沿深度深度 变化的规

8、律，这是分析地变化的规律，这是分析地表以下土体沉降的关键。由于测量表以下土体沉降的关键。由于测量地表以下地表以下 土层沉降槽曲线宽度系数土层沉降槽曲线宽度系数 的试验较为繁琐，所以实测数据很的试验较为繁琐，所以实测数据很少，而对于少，而对于 的测量较为简单，的测量较为简单， 其实测数据相对较多其实测数据相对较多 和和 成反比，所以可以通过成反比，所以可以通过 的的数值来研究数值来研究 沿深度变化的规律沿深度变化的规律。( )i z( )i zmaxS maxSz( )i z maxSz( )i z -隧道开挖引起土层沉降槽曲线形态的分析与计算第9页/共19页 -砂土地层隧道开挖对地层位移影响的

9、模型试验研究第10页/共19页第11页/共19页最近的研究（最近的研究（Jones 2010）已经表明，）已经表明，Zo值超过值超过35m时，时，i和和Zo之间的关之间的关系不是线性的，这比本文中考虑的隧道深度要大。系不是线性的，这比本文中考虑的隧道深度要大。 比例常数比例常数k被称为槽宽被称为槽宽参数，并被认为在很大程度上与建造方法无关（参数，并被认为在很大程度上与建造方法无关（Mair and Taylor，1997）。Mair和和Taylor（1997）总结了大量的现场数据，并得出结论认为）总结了大量的现场数据，并得出结论认为0.4 k 0.6的粘土，的粘土，k对粘土的刚度没有依赖性。对

10、粘土的刚度没有依赖性。 相应的数据显示，砂土和砾石相应的数据显示，砂土和砾石中的陨石呈现出更大的分散性，大部分数据的界限为中的陨石呈现出更大的分散性，大部分数据的界限为0.25 k 0.45。第12页/共19页第13页/共19页在过度固结的粘土中，在过度固结的粘土中，Vi通常用通常用Macklin(1999)的方法估计的方法估计:V取决于现在的稳定数取决于现在的稳定数N与崩溃时的稳定数与崩溃时的稳定数Ntc之比，稳定数之比，稳定数N被被定义为：定义为：其中其中 为隧道轴水平的竖向总应力，为隧道轴水平的竖向总应力， 为内部支承压力，为内部支承压力， 为粘为粘土的不排水剪切强度。土的不排水剪切强度。Macl(1999)和和Devriendt(2010)提供了从各种实验研究中选择提供了从各种实验研究中选择Ntc的经验指导，这些研究在组合时，跨度范围很广，可能覆盖直径的经验指导，这些研究在组合时，跨度范围很广，可能覆盖直径和不受支撑的预直径比。和不受支撑的预直径比。vtuc第14页/共19页第15页/共19页第16页/共19页当方程当方程 （8）和（）和（9）与其他任何经验公式一样，应谨慎使用，）与其他任何经验公式