描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787030759467
内容简介
《地铁隧道施工地层变形规律及其灾害减控技术》介绍城市地铁区间隧道施工诱发的地层与地表变形规律及其对地下管线、地面建（构）筑物等的影响规律与灾害减控技术，涉及相应的原理、方法及其在实际工程中的应用。
目 录
目录
前言
第1章绪论1
1.1概述1
1.2地铁隧道施工对邻近建（构）筑物影响的研究概述3
1.2.1地铁隧道施工引起的地层变形研究3
1.2.2地铁隧道施工管线变形及控制措施研究6
1.2.3地铁隧道施工对邻近建筑物的变形影响规律研究8
1.2.4隧道工程施工安全风险评估及灾害防控技术10
1.2.5地铁隧道施工对周围环境影响的研究现状评价11
1.3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16
2.1黄土的工程性质16
2.1.1黄土的一般工程性质16
2.1.2黄土的湿陷性17
2.2西安地铁隧道主要施工方法18
2.3隧道施工引起地表沉降的主要影响因素19
2.3.1黄土地层性质19
2.3.2地裂缝20
2.3.3隧道埋深22
2.3.4隧道上部荷载22
2.3.5隧道断面形式与大小22
2.3.6支护结构形式22
2.3.7地层损失22
2.3.8施工方法与管理23
2.4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26
3.1地铁隧道施工引起地表沉降的机理26
3.1.1地层初始应力状态的改变26
3.1.2土体的固结沉降27
3.2黄土地区地表沉降规律研究及Peck公式修正27
3.2.1Peck公式27
3.2.2基于Peck公式的实测沉降数据回归方法研究29
3.2.3典型区间断面实测数据的回归分析30
3.2.4修正后的Peck公式的验证42
3.3考虑盾构施工过程的地表变形规律半解析半数值法研究44
3.3.1盾构施工时正面附加推力对地表沉降的影响44
3.3.2盾构推进时与周围土体之间的摩擦力对地表变形的影响50
3.3.3盾构施工土体损失对地表沉降的影响56
3.4小结60
第4章地铁隧道施工对邻近建筑物影响风险评估62
4.1建筑物安全影响的评估方法62
4.1.1定性分析法62
4.1.2定量分析法63
4.1.3综合分析法63
4.1.4评估建（构）筑物安全影响的数学模型66
4.2建筑物变形的安全影响等级评估标准69
4.2.1盾构区间隧道邻近建筑物现状调查69
4.2.2建筑物安全影响因素集确定70
4.2.3建筑物安全影响等级划分71
4.3建筑物变形影响因素分析71
4.3.1工程地质条件71
4.3.2建筑物与隧道相对位置72
4.3.3建筑物结构形式74
4.3.4盾构掘进施工工艺75
4.3.5建筑物使用类型76
4.4西安地铁沿线管线调查76
4.4.1西安地铁沿线管线类型调查76
4.4.2西安地铁3号线沿线管线材质种类77
4.4.3西安地铁3号线沿线管线连接方式77
4.4.4西安地铁3号线沿线管线管径及位置调查78
4.4.5西安地铁沿线管线破坏原因79
4.4.6西安地铁沿线管线的破坏形式80
4.4.7地下管线安全风险管理流程81
4.5地铁区间隧道施工地下管线风险辨识方法及依据81
4.5.1地铁区间隧道施工地下管线风险辨识方法81
4.5.2地铁施工地下管线风险辨识依据82
4.6地铁区间隧道施工地下管线安全风险评估方法83
4.6.1风险辨识83
4.6.2建立风险因素集83
4.6.3构建影响因素权重集合83
4.6.4指标集矩阵84
4.6.5模糊评估矩阵84
4.6.6模糊运算85
4.6.7模糊综合评估86
4.7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87
4.7.1西安地铁3号线通化门—胡家庙区间工程概况87
4.7.2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88
4.7.3西安地铁3号线通化门—胡家庙区间管线风险等级确定90
4.8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92
5.1地铁隧道施工对邻近管线所处地层变形规律研究92
5.1.1Peck公式在盾构施工地层变形预测中的运用92
5.1.2不同埋深地层变形规律研究93
5.1.3不同地层损失率对地层变形影响规律研究94
5.2地铁隧道盾构施工对刚性接口管线变形影响研究95
5.2.1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95
5.2.2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100
5.3地铁隧道盾构施工对柔性接口管线变形影响研究102
5.3.1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102
5.3.2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104
5.4地铁隧道暗挖施工对柔性接口管线变形影响研究106
5.4.1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106
5.4.2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107
5.5地铁隧道暗挖施工对刚性接口管线变形影响研究109
5.5.1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109
5.5.2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112
5.6小结113
第6章地铁隧道施工地层变形规律数值模拟研究114
6.1概述114
6.2地铁隧道盾构施工引起的地表及邻近建筑物变形规律114
6.2.1建筑物结构及基础类型115
6.2.2计算工况确定115
6.2.3边界条件116
6.2.4本构关系116
6.2.5计算参数118
6.2.6计算结果分析119
6.2.7盾构引起邻近建筑物的变形机理及变形模式141
6.3地铁隧道施工对既有管线的变形影响规律FLAC分析149
6.3.1地铁盾构施工对邻近管线的变形影响研究149
6.3.2地铁暗挖施工对邻近管线的变形影响研究158
6.3.3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159
6.4小结160
第7章地铁隧道施工灾害减控技术164
7.1地表沉降控制标准164
7.1.1地表沉降控制标准概述164
7.1.2地表沉降控制标准的确定方法165
7.2盾构隧道引起邻近建筑物变形的减控技术168
7.2.1盾构隧道引起地层变形规律分析168
7.2.2盾构开挖面稳定性分析170
7.2.3建筑物变形控制指标的确定173
7.2.4建筑物变形控制技术178
7.3地下管线控制标准180
7.3.1管线沉降控制标准180
7.3.2管线接头转角与脱开值控制标准181
7.3.3管线应变控制标准182
7.4地铁隧道施工引起地下管线变形的减控技术183
7.4.1规划阶段减控技术183
7.4.2施工阶段减控技术184
7.4.3不同安全风险等级对应的地下管线变形减控技术188
7.5小结189
第8章工程应用190
8.1盾构施工引起的西安钟楼变形减控技术研究190
8.1.1钟楼简介190
8.1.2钟楼工程水文地质190
8.1.3钟楼历年沉降规律调查与分析191
8.1.4地铁穿越钟楼地区FLAC模型的建立194
8.1.5地铁穿越钟楼地区FLAC模拟结果分析197
8.1.6盾构穿越钟楼地区施工技术措施201
8.1.7实测地表变形与数值计算对比分析202
8.2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212
8.2.1航天城—韦*南站区间工程概况212
8.2.2工程地质及水文地质条件212
8.2.3盾构施工前旁穿建筑物现状214
8.2.4航天城—韦*南站区间建筑物安全影响等级评估216
8.2.5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224
8.2.6航天城—韦*南站区间建筑物变形控制技术232
8.2.7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247
8.3通化门—胡家庙区间盾构施工对管线的变形减控技术研究257
8.3.1工程简介258
8.3.2盾构施工对邻近管线变形影响FLAC建模258
8.3.3盾构施工对邻近管线变形影响FLAC数值模拟工况259
8.3.4变形监测方案259
8.3.5实测变形*线与预测变形*线对比分析262
8.3.6通化门—胡家庙区间盾构施工对邻近管线的加固保护措施262
8.4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263
8.4.1工程简介263
8.4.2工程地质及水文地质条件264
8.4.3地铁隧道下穿f4地裂缝施工技术措施265
8.4.4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266
8.4.5西安地铁穿越地裂缝隧道结构变形控制措施271
8.4.6地铁隧道暗挖施工管线保护措施274
8.4.7暗挖施工预测管线变形的理论公式与实测变形对比275
8.5小结275
参考文献279
前言
第1章绪论1
1.1概述1
1.2地铁隧道施工对邻近建（构）筑物影响的研究概述3
1.2.1地铁隧道施工引起的地层变形研究3
1.2.2地铁隧道施工管线变形及控制措施研究6
1.2.3地铁隧道施工对邻近建筑物的变形影响规律研究8
1.2.4隧道工程施工安全风险评估及灾害防控技术10
1.2.5地铁隧道施工对周围环境影响的研究现状评价11
1.3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16
2.1黄土的工程性质16
2.1.1黄土的一般工程性质16
2.1.2黄土的湿陷性17
2.2西安地铁隧道主要施工方法18
2.3隧道施工引起地表沉降的主要影响因素19
2.3.1黄土地层性质19
2.3.2地裂缝20
2.3.3隧道埋深22
2.3.4隧道上部荷载22
2.3.5隧道断面形式与大小22
2.3.6支护结构形式22
2.3.7地层损失22
2.3.8施工方法与管理23
2.4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26
3.1地铁隧道施工引起地表沉降的机理26
3.1.1地层初始应力状态的改变26
3.1.2土体的固结沉降27
3.2黄土地区地表沉降规律研究及Peck公式修正27
3.2.1Peck公式27
3.2.2基于Peck公式的实测沉降数据回归方法研究29
3.2.3典型区间断面实测数据的回归分析30
3.2.4修正后的Peck公式的验证42
3.3考虑盾构施工过程的地表变形规律半解析半数值法研究44
3.3.1盾构施工时正面附加推力对地表沉降的影响44
3.3.2盾构推进时与周围土体之间的摩擦力对地表变形的影响50
3.3.3盾构施工土体损失对地表沉降的影响56
3.4小结60
第4章地铁隧道施工对邻近建筑物影响风险评估62
4.1建筑物安全影响的评估方法62
4.1.1定性分析法62
4.1.2定量分析法63
4.1.3综合分析法63
4.1.4评估建（构）筑物安全影响的数学模型66
4.2建筑物变形的安全影响等级评估标准69
4.2.1盾构区间隧道邻近建筑物现状调查69
4.2.2建筑物安全影响因素集确定70
4.2.3建筑物安全影响等级划分71
4.3建筑物变形影响因素分析71
4.3.1工程地质条件71
4.3.2建筑物与隧道相对位置72
4.3.3建筑物结构形式74
4.3.4盾构掘进施工工艺75
4.3.5建筑物使用类型76
4.4西安地铁沿线管线调查76
4.4.1西安地铁沿线管线类型调查76
4.4.2西安地铁3号线沿线管线材质种类77
4.4.3西安地铁3号线沿线管线连接方式77
4.4.4西安地铁3号线沿线管线管径及位置调查78
4.4.5西安地铁沿线管线破坏原因79
4.4.6西安地铁沿线管线的破坏形式80
4.4.7地下管线安全风险管理流程81
4.5地铁区间隧道施工地下管线风险辨识方法及依据81
4.5.1地铁区间隧道施工地下管线风险辨识方法81
4.5.2地铁施工地下管线风险辨识依据82
4.6地铁区间隧道施工地下管线安全风险评估方法83
4.6.1风险辨识83
4.6.2建立风险因素集83
4.6.3构建影响因素权重集合83
4.6.4指标集矩阵84
4.6.5模糊评估矩阵84
4.6.6模糊运算85
4.6.7模糊综合评估86
4.7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87
4.7.1西安地铁3号线通化门—胡家庙区间工程概况87
4.7.2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88
4.7.3西安地铁3号线通化门—胡家庙区间管线风险等级确定90
4.8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92
5.1地铁隧道施工对邻近管线所处地层变形规律研究92
5.1.1Peck公式在盾构施工地层变形预测中的运用92
5.1.2不同埋深地层变形规律研究93
5.1.3不同地层损失率对地层变形影响规律研究94
5.2地铁隧道盾构施工对刚性接口管线变形影响研究95
5.2.1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95
5.2.2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100
5.3地铁隧道盾构施工对柔性接口管线变形影响研究102
5.3.1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102
5.3.2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104
5.4地铁隧道暗挖施工对柔性接口管线变形影响研究106
5.4.1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106
5.4.2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107
5.5地铁隧道暗挖施工对刚性接口管线变形影响研究109
5.5.1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109
5.5.2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112
5.6小结113
第6章地铁隧道施工地层变形规律数值模拟研究114
6.1概述114
6.2地铁隧道盾构施工引起的地表及邻近建筑物变形规律114
6.2.1建筑物结构及基础类型115
6.2.2计算工况确定115
6.2.3边界条件116
6.2.4本构关系116
6.2.5计算参数118
6.2.6计算结果分析119
6.2.7盾构引起邻近建筑物的变形机理及变形模式141
6.3地铁隧道施工对既有管线的变形影响规律FLAC分析149
6.3.1地铁盾构施工对邻近管线的变形影响研究149
6.3.2地铁暗挖施工对邻近管线的变形影响研究158
6.3.3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159
6.4小结160
第7章地铁隧道施工灾害减控技术164
7.1地表沉降控制标准164
7.1.1地表沉降控制标准概述164
7.1.2地表沉降控制标准的确定方法165
7.2盾构隧道引起邻近建筑物变形的减控技术168
7.2.1盾构隧道引起地层变形规律分析168
7.2.2盾构开挖面稳定性分析170
7.2.3建筑物变形控制指标的确定173
7.2.4建筑物变形控制技术178
7.3地下管线控制标准180
7.3.1管线沉降控制标准180
7.3.2管线接头转角与脱开值控制标准181
7.3.3管线应变控制标准182
7.4地铁隧道施工引起地下管线变形的减控技术183
7.4.1规划阶段减控技术183
7.4.2施工阶段减控技术184
7.4.3不同安全风险等级对应的地下管线变形减控技术188
7.5小结189
第8章工程应用190
8.1盾构施工引起的西安钟楼变形减控技术研究190
8.1.1钟楼简介190
8.1.2钟楼工程水文地质190
8.1.3钟楼历年沉降规律调查与分析191
8.1.4地铁穿越钟楼地区FLAC模型的建立194
8.1.5地铁穿越钟楼地区FLAC模拟结果分析197
8.1.6盾构穿越钟楼地区施工技术措施201
8.1.7实测地表变形与数值计算对比分析202
8.2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212
8.2.1航天城—韦*南站区间工程概况212
8.2.2工程地质及水文地质条件212
8.2.3盾构施工前旁穿建筑物现状214
8.2.4航天城—韦*南站区间建筑物安全影响等级评估216
8.2.5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224
8.2.6航天城—韦*南站区间建筑物变形控制技术232
8.2.7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247
8.3通化门—胡家庙区间盾构施工对管线的变形减控技术研究257
8.3.1工程简介258
8.3.2盾构施工对邻近管线变形影响FLAC建模258
8.3.3盾构施工对邻近管线变形影响FLAC数值模拟工况259
8.3.4变形监测方案259
8.3.5实测变形*线与预测变形*线对比分析262
8.3.6通化门—胡家庙区间盾构施工对邻近管线的加固保护措施262
8.4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263
8.4.1工程简介263
8.4.2工程地质及水文地质条件264
8.4.3地铁隧道下穿f4地裂缝施工技术措施265
8.4.4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266
8.4.5西安地铁穿越地裂缝隧道结构变形控制措施271
8.4.6地铁隧道暗挖施工管线保护措施274
8.4.7暗挖施工预测管线变形的理论公式与实测变形对比275
8.5小结275
参考文献279
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