浅埋隧道施工地层变形时空统一预测理论与应用PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1.1目的与意义 1

1.2隧道施工地层变形的时空效应及变形机理 2

1.2.1地层移动与变形的时空效应 2

1.2.2地层移动与变形的理论基础 4

1.3隧道施工地层变形预计方法研究综述 6

1.3.1经验公式法 6

1.3.2理论解析法 9

1.3.3数值分析法 10

1.3.4模型试验法 12

1.3.5神经网络与灰色预测方法 13

1.3.6随机介质理论方法 14

1.3.7城市隧道施工地层变形研究存在的间题及发展趋势 15

1.4本书主要内容 16

第二章 矿山法施工隧道地层变形的时间-空间过程 18

2.1单元开挖引起的地层变形 18

2.1.1单元开挖引起的地层下沉 18

2.1.2单元开挖引起的地层水平移动 20

2.1.3单元开挖引起的地层其他变形 22

2.2隧道开挖引起的地层变形 25

2.2.1隧道施工地层变形的时间过程 25

2.2.2隧道施工及停工时地层变形时空过程的统一计算 30

2.2.3考虑隧道反复施工、停工的地层变形时空过程的统一计算 33

2.2.4考虑隧道掘进速度变化时地层变形时空过程的统一计算 34

2.2.5考虑隧道地质条件变化时地层变形时空过程的统一计算 36

2.2.6隧道分部施工时地层变形时空过程的统一计算 37

2.2.7多隧道施工时地层变形时空过程的统一计算 40

2.2.8半无限开挖情况下地层变形时空过程的计算 43

2.3地层变形计算基本参数及其反分析方法 44

2.3.1隧道施工洞内地层损失的确定 44

2.3.2下沉速度系数C值的确定 46

2.3.3隧道施工地层变形基本参数的反分析方法 46

2.4隧道开挖空间的具体计算 48

2.4.1圆形开挖横断面 49

2.4.2椭圆形开挖横断面 50

2.4.3马蹄形开挖横断面 51

2.4.4任意开挖横断面 52

2.4.5隧道开挖变形空间的简化计算 53

2.5考虑隧道施工多因素影响的地层变形时空统一计算公式 54

第三章 隧道疏水地层变形的时间-空间过程 60

3.1岩土疏水引起的地层有效应力的变化 60

3.2单元疏水引起的地层变形 63

3.3隧道降水及开挖引起的地层变形 65

3.3.1井点降水引起的地层变形 65

3.3.2降水漏斗曲线的确定 69

3.3.3隧道开挖引起的地层变形 70

3.3.4水位恢复后地层的回弹 71

3.3.5降水及开挖引起的总地层变形 72

3.4隧道开挖及失水引起的地层变形 72

3.4.1开挖失水引起的地层变形计算 72

3.4.2隧道开挖引起的地层变形 76

3.4.3隧道开挖及失水引起的地层总变形 76

第四章 盾构法施工隧道地层变形的时间-空间过程 77

4.1盾构施工地层沉降的组成 77

4.2盾构推进工作面推力及壳壁摩擦力引起的地层变形 79

4.2.1盾构推进的力学模型及假定 79

4.2.2盾构正面推力与盾壳摩擦力的取值 79

4.2.3Mindlin公式 80

4.2.4盾构推进工作面推力引起的地层变形 80

4.2.5盾构外壁与土层之间的摩擦力引起的地层变形 83

4.3盾构法施工引起的地层变形 89

4.3.1隧道开挖引起的地层变形 89

4.3.2盾构隧道开挖失水引起的地层变形 92

4.3.3盾构法施工引起的总地层变形 92

4.4盾构施工地层损失的确定 92

第五章 基于时空统一预测理论的地层变形可靠性计算 94

5.1概述 94

5.2可靠性分析的基本理论 95

5.3隧道施工地层变形可靠度的计算 97

5.3.1抗力效应R 97

5.3.2荷载效应S 98

5.4计算参数的蒙特卡罗试验法 98

5.5蒙特卡罗-随机介质法的实施 99

第六章 计算软件的编制及工程实例分析 101

6.1软件系统设计简介 101

6.1.1软件的设计语言 101

6.1.2软件系统的设计方法 101

6.1.3软件系统的功能 102

6.2柳州桐油山隧道计算实例 103

6.2.1工程概况 103

6.2.2计算结果及分析 104

6.3深圳地铁大科区间隧道计算实例 119

6.3.1工程概况 119

6.3.2计算结果及分析 121

6.4南京地铁许南区间隧道计算实例 125

6.4.1工程概况 125

6.4.2计算结果及分析 126

6.5上海地铁区间隧道计算实例 131

6.6小结 134

第七章 基于时空统一预测理论的地层变形可靠性计算实例 136

7.1矿山山法施工隧道地层变形可靠性计算分析 136

7.1.1计算参数的确定 136

7.1.2横断面地层变形的概率分布 137

7.1.3纵断面地层变形的概率分布 140

7.1.4可靠度计算结果及分析 143

7.2盾构法施工隧道地层变形可靠性计算分析 146

7.2.1计算参数的确定 146

7.2.2盾构施工地层变形的概率分布 147

7.2.3可靠度计算结果及分析 150

7.3小结 153

第八章 隧道施工地层变形的影响因素分析 154

8.1隧道纵向施工工序对地层变形的影响分析 154

8.1.1单隧道对向和背向施工对地层变形的影响 154

8.1.2盾构隧道对向施工对地层变形的影响 157

8.1.3隧道不同开挖分部纵向间距对地层变形的影响 159

8.2隧道横断面施工分块对地层变形的影响分析 161

8.3隧道施工速度对地层变形的影响分析 164

8.4隧道施工降水对地层变形的影响分析 165

8.4.1隧道施工降水深度对地层变形的影响 166

8.4.2降水井距隧道的距离对地层变形的影响 168

8.5盾构隧道施工参数对地层变形的影响分析 170

8.5.1工作面附加推力对地层变形的影响 170

8.5.2壳壁与地层的摩擦力对地层变形的影响 172

8.6小结 174

参考文献 177