Peck法计算的盾构隧道地面沉降量及沉陷槽计算公式

8．1．4 地层变形预测与分析通常设计阶段的地面沉降预测方法可分为两类，一是根据实测数据的统计方法—Peck 公式是其典型代表：二是采纳有限元和边界元的数值方法。采纳 Peck 法计算的盾构隧道地面沉降量与沉陷槽计算公式如下式；其沉陷槽横向分布见图。沉降槽横向分布图-）式中：V—地层损失（地表沉降容积）；i—沉降槽曲线反弯点；z—隧道中心埋深W-Rβ=—— 沉降槽横向分布图iWZβ2R最大曲率点-xS3iZ反弯点+x根据本标段的地质条件和埋深等，得 i=6.9m，由此根据以往的工程实践与经验公式，沉陷槽宽度 B≈5i，可得单个隧道盾构推动引起的地表横向沉陷槽宽度约为 35m，两座隧道盾构推动引起的地表横向沉陷曲线叠加后其沉陷槽宽度约为 50m，并且沉陷槽的主要围在隧道轴线两侧 6m 围，离轴线 3m 的沉降量约为最大沉降量的 60%～70%，离轴线 6m 的沉降量约为最大沉降量的 25%。地层损失 V 值主要是由盾尾空隙引起的土体损失量，它与盾构机盾壳厚度、盾构推动时粘附在盾构上的土体厚度与注浆量等有关，即V=V 尾+V 粘-V 浆盾构推动时粘附在盾构钢板上的土体厚度约为 20～40mm，盾壳厚度为 70mm，则：V=V 尾+V 粘-V 浆=1.36+0.58α-(1.36+0.58)βα 为折减系数，β 为同步注浆的充填系数。取 α=0.6 β=0.5 得 V=0.73m2由此可得地表最大沉陷值：Smax=23.4mm最大斜率：Qmax=0.0013以上分析值主要是在以往工程经验基础上结合本地铁盾构标段的实际情况，隧道埋深 16m 左右情况下得出的，最大沉降量满足规和标书要求。虽然地表沉降形态是大体相同或相似的，但其最大沉降量总是随着施工工况和地质条件的改变而千差万别，目前控制沉降的主要手段是同步注浆和二次注浆，而注浆的环节常有各种各样的问题发生，如缺量、过量、滞后、漏浆等等，不同的沉降情况常是施工工况和工作状态的反映，同时不同的地质条件沉降亦有所不同，如粉砂土较粘土隆降起量要少，沉降速率要快，淤泥质粘土后期固结沉降则要大点。以上这些都要求盾构施工时要加强监测工作，以随时了解地面沉降信息，以便与时实行有效措施，以达到控制沉降和减少损失的目的。8．2 理论分析施工引起的地面沉降和围岩变形，理论分析通过地层—结构模型模拟计算，本次计算采纳有限元单元法，利用 2D－σ 计算程序模拟计算。8．2．1 计算模型因隧道是一个狭长的建筑物，纵向很长，横向相对尺寸较小。隧道计算可以取中间每延米隧道，作为平面应变问题来近似处理。隧道...