《地鐵隧道施工地層變形規律及其災害減控技術》介紹城市地鐵區間隧道施工誘發的地層與地表變形規律及其對地下管線、地面建（構）筑物等的影響規律與災害減控技術，涉及相應的原理、方法及其在實際工程中的應用。
目錄
前言
第1章緒論1
1.1概述1
1.2地鐵隧道施工對鄰近建（構）筑物影響的研究概述3
1.2.1地鐵隧道施工引起的地層變形研究3
1.2.2地鐵隧道施工管線變形及控制措施研究6
1.2.3地鐵隧道施工對鄰近建筑物的變形影響規律研究8
1.2.4隧道工程施工安全風險評估及災害防控技術10
1.2.5地鐵隧道施工對周圍環境影響的研究現狀評價11
1.3本書主要內容15
第2章地鐵隧道施工誘發地表沉降主要影響因素16
2.1黃土的工程性質16
2.1.1黃土的一般工程性質16
2.1.2黃土的濕陷性17
2.2西安地鐵隧道主要施工方法18
2.3隧道施工引起地表沉降的主要影響因素19
2.3.1黃土地層性質19
2.3.2地裂縫20
2.3.3隧道埋深22
2.3.4隧道上部荷載22
2.3.5隧道斷面形式與大小22
2.3.6支護結構形式22
2.3.7地層損失22
2.3.8施工方法與管理23
2.4小結24
第3章地鐵隧道施工對地表變形影響規律理論分析26
3.1地鐵隧道施工引起地表沉降的機理26
3.1.1地層初始應力狀態的改變26
3.1.2土體的固結沉降27
3.2黃土地區地表沉降規律研究及Peck公式修正27
3.2.1Peck公式27
3.2.2基于Peck公式的實測沉降數據回歸方法研究29
3.2.3典型區間斷面實測數據的回歸分析30
3.2.4修正后的Peck公式的驗證42
3.3考慮盾構施工過程的地表變形規律半解析半數值法研究44
3.3.1盾構施工時正面附加推力對地表沉降的影響44
3.3.2盾構推進時與周圍土體之間的摩擦力對地表變形的影響50
3.3.3盾構施工土體損失對地表沉降的影響56
3.4小結60
第4章地鐵隧道施工對鄰近建筑物影響風險評估62
4.1建筑物安全影響的評估方法62
4.1.1定性分析法62
4.1.2定量分析法63
4.1.3綜合分析法63
4.1.4評估建（構）筑物安全影響的數學模型66
4.2建筑物變形的安全影響等級評估標準69
4.2.1盾構區間隧道鄰近建筑物現狀調查69
4.2.2建筑物安全影響因素集確定70
4.2.3建筑物安全影響等級劃分71
4.3建筑物變形影響因素分析71
4.3.1工程地質條件71
4.3.2建筑物與隧道相對位置72
4.3.3建筑物結構形式74
4.3.4盾構掘進施工工藝75
4.3.5建筑物使用類型76
4.4西安地鐵沿線管線調查76
4.4.1西安地鐵沿線管線類型調查76
4.4.2西安地鐵3號線沿線管線材質種類77
4.4.3西安地鐵3號線沿線管線連接方式77
4.4.4西安地鐵3號線沿線管線管徑及位置調查78
4.4.5西安地鐵沿線管線破壞原因79
4.4.6西安地鐵沿線管線的破壞形式80
4.4.7地下管線安全風險管理流程81
4.5地鐵區間隧道施工地下管線風險辨識方法及依據81
4.5.1地鐵區間隧道施工地下管線風險辨識方法81
4.5.2地鐵施工地下管線風險辨識依據82
4.6地鐵區間隧道施工地下管線安全風險評估方法83
4.6.1風險辨識83
4.6.2建立風險因素集83
4.6.3構建影響因素權重集合83
4.6.4指標集矩陣84
4.6.5模糊評估矩陣84
4.6.6模糊運算85
4.6.7模糊綜合評估86
4.7西安地鐵3號線通化門—胡家廟區間地鐵隧道施工對鄰近管線的風險分析87
4.7.1西安地鐵3號線通化門—胡家廟區間工程概況87
4.7.2西安地鐵3號線通化門—胡家廟區間地鐵隧道施工管線變形風險源辨識88
4.7.3西安地鐵3號線通化門—胡家廟區間管線風險等級確定90
4.8小結91
第5章地鐵隧道施工對已有管線變形影響規律理論分析92
5.1地鐵隧道施工對鄰近管線所處地層變形規律研究92
5.1.1Peck公式在盾構施工地層變形預測中的運用92
5.1.2不同埋深地層變形規律研究93
5.1.3不同地層損失率對地層變形影響規律研究94
5.2地鐵隧道盾構施工對剛性接口管線變形影響研究95
5.2.1地鐵盾構施工對垂直于隧道軸線剛性接口管線變形的影響95
5.2.2地鐵盾構施工對平行于隧道軸線剛性接口管線變形的影響100
5.3地鐵隧道盾構施工對柔性接口管線變形影響研究102
5.3.1地鐵盾構施工對垂直于隧道軸線柔性接口管線變形的影響102
5.3.2地鐵盾構施工對平行于隧道軸線柔性接口管線變形的影響104
5.4地鐵隧道暗挖施工對柔性接口管線變形影響研究106
5.4.1地鐵暗挖施工對垂直于隧道軸線柔性接口管線變形的影響106
5.4.2地鐵暗挖施工對平行于隧道軸線柔性接口管線變形的影響107
5.5地鐵隧道暗挖施工對剛性接口管線變形影響研究109
5.5.1地鐵暗挖施工對垂直于隧道軸線剛性接口管線變形的影響109
5.5.2地鐵暗挖施工對平行于隧道軸線剛性接口管線變形的影響112
5.6小結113
第6章地鐵隧道施工地層變形規律數值模擬研究114
6.1概述114
6.2地鐵隧道盾構施工引起的地表及鄰近建筑物變形規律114
6.2.1建筑物結構及基礎類型115
6.2.2計算工況確定115
6.2.3邊界條件116
6.2.4本構關系116
6.2.5計算參數118
6.2.6計算結果分析119
6.2.7盾構引起鄰近建筑物的變形機理及變形模式141
6.3地鐵隧道施工對既有管線的變形影響規律FLAC分析149
6.3.1地鐵盾構施工對鄰近管線的變形影響研究149
6.3.2地鐵暗挖施工對鄰近管線的變形影響研究158
6.3.3地鐵暗挖施工對鄰近垂直于隧道軸線的管線變形影響規律研究159
6.4小結160
第7章地鐵隧道施工災害減控技術164
7.1地表沉降控制標準164
7.1.1地表沉降控制標準概述164
7.1.2地表沉降控制標準的確定方法165
7.2盾構隧道引起鄰近建筑物變形的減控技術168
7.2.1盾構隧道引起地層變形規律分析168
7.2.2盾構開挖面穩定性分析170
7.2.3建筑物變形控制指標的確定173
7.2.4建筑物變形控制技術178
7.3地下管線控制標準180
7.3.1管線沉降控制標準180
7.3.2管線接頭轉角與脫開值控制標準181
7.3.3管線應變控制標準182
7.4地鐵隧道施工引起地下管線變形的減控技術183
7.4.1規劃階段減控技術183
7.4.2施工階段減控技術184
7.4.3不同安全風險等級對應的地下管線變形減控技術188
7.5小結189
第8章工程應用190
8.1盾構施工引起的西安鐘樓變形減控技術研究190
8.1.1鐘樓簡介190
8.1.2鐘樓工程水文地質190
8.1.3鐘樓歷年沉降規律調查與分析191
8.1.4地鐵穿越鐘樓地區FLAC模型的建立194
8.1.5地鐵穿越鐘樓地區FLAC模擬結果分析197
8.1.6盾構穿越鐘樓地區施工技術措施201
8.1.7實測地表變形與數值計算對比分析202
8.2航天城—韋*南站區間盾構施工引起的鄰近建筑物變形減控技術研究212
8.2.1航天城—韋*南站區間工程概況212
8.2.2工程地質及水文地質條件212
8.2.3盾構施工前旁穿建筑物現狀214
8.2.4航天城—韋*南站區間建筑物安全影響等級評估216
8.2.5航天城—韋*南站區間盾構隧道引起的建筑物變形規律的FLAC預測224
8.2.6航天城—韋*南站區間建筑物變形控制技術232
8.2.7采取控制措施后盾構隧道引起的建筑物變形規律的FLAC預測及現場監測247
8.3通化門—胡家廟區間盾構施工對管線的變形減控技術研究257
8.3.1工程簡介258
8.3.2盾構施工對鄰近管線變形影響FLAC建模258
8.3.3盾構施工對鄰近管線變形影響FLAC數值模擬工況259
8.3.4變形監測方案259
8.3.5實測變形*線與預測變形*線對比分析262
8.3.6通化門—胡家廟區間盾構施工對鄰近管線的加固保護措施262
8.4通化門—胡家廟區間地裂縫段暗挖施工對鄰近管線的變形減控技術研究263
8.4.1工程簡介263
8.4.2工程地質及水文地質條件264
8.4.3地鐵隧道下穿f4地裂縫施工技術措施265
8.4.4西安地鐵3號線通化門—胡家廟區間隧道暗挖施工對管線變形影響研究266
8.4.5西安地鐵穿越地裂縫隧道結構變形控制措施271
8.4.6地鐵隧道暗挖施工管線保護措施274
8.4.7暗挖施工預測管線變形的理論公式與實測變形對比275
8.5小結275
參考文獻279
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