淺埋隧道施工地層變形時空統(tǒng)一預測理論與應用

內(nèi)容概要

　　《淺埋隧道施工地層變形時空統(tǒng)一預測理論與應用》緊密結合我國快速發(fā)展的城市地鐵、各種市政淺埋隧道施工中所遇到的周邊構筑物保護問題，考慮隧道開挖上部地層移動與變形的時間-空間發(fā)展過程，系統(tǒng)闡述了淺埋隧道礦山法施工、盾構法施工、隧道施工降水引起的地層移動與變形的計算方法以及淺埋隧道施工地層變形的可靠性計算方法，并通過多個工程實例的計算分析，驗證了計算方法的可靠性，進一步從理論角度探討了隧道施工地層變形的主要影響因素及其影響程度，分析了淺埋隧道施工地層變形的時空變化規(guī)律，為進一步的地層變形的控制提供了依據(jù)?！　”緯晒氖滤淼拦こ毯偷罔F工程方面的設計、施工、研究人員參考，也可供隧道工程、巖土工程等專業(yè)的高等學校師生閱讀。

書籍目錄

前言第一章 緒論1.1 目的與意義1.2 隧道施工地層變形的時空效應及變形機理1.2.1 地層移動與變形的時空效應1.2.2 地層移動與變形的理論基礎1.3 隧道施工地層變形預計方法研究綜述1.3.1 經(jīng)驗公式法1.3.2 理論解析法1.3.3 數(shù)值分析法1.3.4 模型試驗法1.3.5 神經(jīng)網(wǎng)絡與灰色預測方法1.3.6 隨機介質理論方法1.3.7 城市隧道施工地層變形研究存在的問題及發(fā)展趨勢1.4 本書主要內(nèi)容第二章 礦山法施工隧道地層變形的時間—空間過程2.1 單元開挖引起的地層變形2.1.1 單元開挖引起的地層下沉2.1.2 單元開挖引起的地層水平移動2.1.3 單元開挖引起的地層其他變形2.2 隧道開挖引起的地層變形2.2.1 隧道施工地層變形的時間過程2.2.2 隧道施工及停工時地層變形時空過程的統(tǒng)一計算2.2.3 考慮隧道反復施工、停工的地層變形時空過程的統(tǒng)一計算2.2.4 考慮隧道掘進速度變化時地層變形時空過程的統(tǒng)一計算2.2.5 考慮隧道地質條件變化時地層變形時空過程的統(tǒng)一計算2.2.6 隧道分部施工時地層變形時空過程的統(tǒng)一計算2.2.7 多隧道施工時地層變形時空過程的統(tǒng)一計算2.2.8 半無限開挖情況下地層變形時空過程的計算2.3 地層變形計算基本參數(shù)及其反分析方法2.3.1 隧道施工洞內(nèi)地層損失的確定2.3.2 下沉速度系數(shù)C值的確定2.3.3 隧道施工地層變形基本參數(shù)的反分析方法2.4 隧道開挖空間的具體計算2.4.1 圓形開挖橫斷面2.4.2 橢圓形開挖橫斷面2.4.3 馬蹄形開挖橫斷面2.4.4 任意開挖橫斷面2.4.5 隧道開挖變形空間的簡化計算2.5 考慮隧道施工多因素影響的地層變形時空統(tǒng)一計算公式第三章 隧道疏水地層變形的時間-空間過程3.1 巖土疏水引起的地層有效應力的變化3.2 單元疏水引起的地層變形3.3 隧道降水及開挖引起的地層變形3.3.1 井點降水引起的地層變形3.3.2 降水漏斗曲線的確定3.3.3 隧道開挖引起的地層變形3.3.4 水位恢復后地層的回彈3.3.5 降水及開挖引起的總地層變形3.4 隧道開挖及失水引起的地層變形3.4.1 開挖失水引起的地層變形計算3.4.2 隧道開挖引起的地層變形3.4.3 隧道開挖及失水引起的地層總變形第四章 盾構法施工隧道地層變形的時間—空間過程4.1 盾構施工地層沉降的組成4.2 盾構推進工作面推力及殼壁摩擦力引起的地層變形4.2.1 盾構推進的力學模型及假定4.2.2 盾構正面推力與盾殼摩擦力的取值4.2.3 Mindlin公式4.2.4 盾構推進工作面推力引起的地層變形4.2.5 盾構外壁與土層之間的摩擦力引起的地層變形4.3 盾構法施工引起的地層變形4.3.1 隧道開挖引起的地層變形4.3.2 盾構隧道開挖失水引起的地層變形4.3.3 盾構法施工引起的總地層變形4.4 盾構施工地層損失的確定第五章 基于時空統(tǒng)一預測理論的地層變形可靠性計算5.1 概述5.2 可靠性分析的基本理論5.3 隧道施工地層變形可靠度的計算5.3.1 抗力效應R5.3.2 荷載效應S5.4 計算參數(shù)的蒙特卡羅試驗法5.5 蒙特卡羅-隨機介質法的實施第六章 計算軟件的編制及工程實例分析6.1 軟件系統(tǒng)設計簡介6.1.1 軟件的設計語言6.1.2 軟件系統(tǒng)的設計方法6.1.3 軟件系統(tǒng)的功能6.2 柳州桐油山隧道計算實例6.2.1 工程概況6.2.2 計算結果及分析6.3 深圳地鐵大科區(qū)間隧道計算實例6.3.1 工程概況6.3.2 計算結果及分析6.4 南京地鐵許南區(qū)間隧道計算實例6.4.1 工程概況6.4.2 計算結果及分析6.5 上海地鐵區(qū)間隧道計算實例6.6 小結第七章 基于時空統(tǒng)一預測理論的地層變形可靠性計算實例7.1 礦山法施工隧道地層變形可靠性計算分析7.1.1 計算參數(shù)的確定7.1.2 橫斷面地層變形的概率分布7.1.3 縱斷面地層變形的概率分布7.1.4 可靠度計算結果及分析7.2 盾構法施工隧道地層變形可靠性計算分析7.2.1 計算參數(shù)的確定7.2.2 盾構施工地層變形的概率分布7.2.3 可靠度計算結果及分析7.3 小結第八章 隧道施工地層變形的影響因素分析8.1 隧道縱向施工工序對地層變形的影響分析8.1.1 單隧道對向和背向施工對地層變形的影響8.1.2 盾構隧道對向施工對地層變形的影響8.1.3 隧道不同開挖分部縱向間距對地層變形的影響8.2 隧道橫斷面施工分塊對地層變形的影響分析8.3 隧道施工速度對地層變形的影響分析8.4 隧道施工降水對地層變形的影響分析8.4.1 隧道施工降水深度對地層變形的影響8.4.2 降水井距隧道的距離對地層變形的影響8.5 盾構隧道施工參數(shù)對地層變形的影響分析8.5.1 工作面附加推力對地層變形的影響8.5.2 殼壁與地層的摩擦力對地層變形的影響8.6 小結參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第一章　緒　　論　　1.1 目的與意義　　隨著我國城市建設的快速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，城市人口密度持續(xù)增長，許多大城市存在人口膨脹、建筑空間狹小、城市綠化減少、交通擁擠、環(huán)境污染等一系列問題，其中交通阻塞已成為我國許多城市的突出問題。一方面經(jīng)濟與社會的發(fā)展對城市集約化程度和提高效率要求越來越高；另一方面城市建設迅速發(fā)展的結果使得城市市區(qū)可供利用的地面面積越來越少。要解決城市建設與土地資源不足的矛盾，以促進城市的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護，合理地開發(fā)利用地下空間是一條非常有效的解決這些問題的途徑?！　?863年，英國倫敦建成了世界第一條地鐵，此后各國開始大力發(fā)展城市地鐵建設。城市地鐵安全可靠、方便、舒適，少占用城市土地，不破壞地面景觀，能夠快速大量的輸送乘客，極大的緩解城市交通擁擠問題。目前國外很多大城市都已經(jīng)形成了四通八達的地下交通網(wǎng)線，如紐約的地鐵長度達到416．3km，倫敦為414km，莫斯科為270km，東京為200km，另外有許多大中城市正在修建或續(xù)建地鐵?？傊?，向地下發(fā)展，建設地下交通網(wǎng)線是城市發(fā)展的一種趨勢?！　∥覈?965年開始在北京修建地鐵，至今已有北京、天津、上海、廣州、深圳、南京等城市的地鐵線路投入運營，這些地鐵線路的開通極大地緩解了交通擁擠狀況。正在修建地鐵的城市有成都、青島、重慶、沈陽、武漢等。此外，國家已經(jīng)批準和正在籌建地鐵的還有杭州、西安等20多個城市，因而城市地鐵的建設將是我國21世紀城市地下空問開發(fā)的重點〔1〕。與此同時，市政公路隧道、各種市政地下工程在城市中也獲得了大量發(fā)展。隨著城市現(xiàn)代化程度的提高，各種管線種類和密度將會大量增加，為消除城市上空電線、電桿盤旋的狀況，提高城市的抗災能力，城市電纜隧道、市政管線共同溝等必將越建越多?！　　?/pre>




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　　《淺埋隧道施工地層變形時空統(tǒng)一預測理論與應用》從隧道施工引起的地層移動與變形的機理出發(fā)，采用隨機介質理論，并結合其他理論，考慮隧道開挖地層移動與變形的空間-時間發(fā)展過程，系統(tǒng)的對淺埋隧道礦山法及盾構法施工引起的地層移動與變形的相關問題進行研究，推導了相應的計算公式，從理論角度探討了控制隧道開挖引起的地層移動與變形的工程措施，最后結合概率理論探討了地層變形計算的可靠性。





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