地铁隧道施工邻域灾变评估理论与实践

序

前言

第1章绪论

第2章地铁隧道施工邻域灾变基本特征

第3章地铁隧道施工邻域灾变预测评价基本方法

第4章地铁隧道施工邻域地表沉降预计方法的改进

第5章地铁隧道施工邻域灾变控制的工程措施

第6章地铁隧道施工邻域建（构）筑物安全性评估基本程序

第7章地铁隧道施工邻域建（构）筑物安全控制标准

第8章地铁隧道侧穿高层酒店大楼安全性评估

第9章地铁隧道下穿长途客运站安全性评估

第10章地铁8号线下穿老旧民居安全性评估

参考文献 2100433B

本书全面阐述了地铁隧道施工邻域灾变评估理论及工程实例，主要内容包括：地铁隧道施工邻域灾变基本特征、地铁隧道施工邻域灾变预测评价基本方法、地铁隧道施工邻域地表沉降预计方法的改进、地铁隧道施工邻域灾变控制的工程措施、地铁隧道施工邻域建（构）筑物安全性评估基本程序、地铁隧道施工邻域建（构）筑物安全控制标准研究等。在此基础上，本书选取了三个代表性工程实例，即地铁隧道施工邻域高层建筑物、多层建筑物和老旧民居群（低层建筑物），分别介绍了其安全性评估方法及其程序。

近年来，我国地铁隧道施工中地面塌陷事故频发，造成了人民生命财产的重大损失。本研究在统计分析大量地面塌陷事故案例的基础上，采用模型试验、颗粒离散元模拟和理论分析等研究手段，揭示了地铁隧道施工中管线渗漏及地层空洞失稳诱发地面塌陷的灾变机理及影响因素，建立了隧道上覆地层失稳判据及地面塌陷灾变预测模型，为地面塌陷的科学防控提供重要的理论支撑。主要研究成果如下：（1）通过对北京地铁隧道施工诱发的地面塌陷事故统计分析，明确了地层空洞和管线渗漏水是隧道施工过程中地面塌陷的主要诱发因素，并将地面塌陷按形成方式划分为3种类型。（2）空洞的存在加速了地层破坏的发展进程，空洞与隧道空间位置关系对地层破坏有重要影响，隧道正上方的空洞受隧道开挖影响最大也最易失稳诱发地面塌陷；空洞直径越大，地层失稳破坏越剧烈，瞬时性越强；空洞群的存在使地层失稳破坏速度加快，但空洞自身的破坏形式并没有因为空洞群的存在而产生太大变化。（3）管线渗漏水弱化了地层的物理力学参数，削弱了隧道上覆地层的成拱效应；随着管线渗漏水范围的扩大，即使隧道不开挖其引起的地表沉降现象也越来越明显，地表沉降值和沉降范围也随之增大；管线渗漏范围的偏移会导致地表沉降最大点和地表沉降范围的偏移，同时也会导致地表塌陷位置的偏移；管线渗漏水范围会随着管线内水压力的增大而增加，由此导致的隧道开挖后地层破坏范围也相应的增大。（4）基于突变理论，建立了城市隧道施工诱发地面塌陷的预测模型，利用该模型可计算得到隧道上覆地层厚度的临界值，并将该临界值作为地面塌陷发生与否的判据；基于预测模型给出了地面塌陷的影响因素，并分析了各因素的影响规律；理论预测结果和现场实测数据基本吻合，验证了地面塌陷预测模型的合理性。（5）基于霍克-布朗破坏准则，采用泛函突变理论建立了浅埋隧道地面塌陷的突变模型，通过理论分析计算，建立了系统的总势能函数，进而推导给出了浅埋隧道坍塌体形状曲线的解析解；基于浅埋隧道坍塌的泛函突变模型，分析了围岩参数对坍塌体形状曲线的影响规律，并提出了深、浅埋隧道临界埋深的判据。 2100433B

内容介绍

《气象灾害影响及风险评估理论与实践》是国家科技支撑计划课题“重大气象灾害风险及影响评估技术研发”资助的成果。全书探讨了气象灾害风险形成的基本理论，分析了暴雨、干旱、高温热浪、沙尘暴、台风等重大气象灾害的影响，开展了气象灾害对人体健康、道路交通、地质灾害、农业、水利等行业的影响评估方法研究及实践应用。全书共分为三个部分：（一）气象灾害风险形成的基本理论；（二）灾害影响评估方法与实践；（三）灾害风险评估方法与实践。

本书共分5章，依托我国大量的盾构法工程实践和多年的研究成果，构建了复杂地质环境下盾构隧道开挖面灾变模型，进行了流固耦合模型与工程案例数值分析，形成了盾构隧道穿越建（构）筑物关键技术。书中突出隧道工程灾变机理、施工技术和工程面临的诸多挑战以及新技术和新工艺的运用。同时结合研究成果还介绍了一些新的见解与工程实践，并在工程实践中得到了检验。