较大,则将墙体简化为简支梁,可以利用简支梁的公式计算墙体两端的转角和挠度。这种做法同样对E,I值作了简化,而且仅仅适用于小变形且不考虑剪切的情况。 3.2 基于沉降预测的计算方法
随着对地表沉降的研究,可以根据地表运动来计算由此造成的建筑损害。计算时一般假定结构基础为完全柔性,完全服从于地层的运动与变形；地层的位移(沉降与水平位移)与应变作为施加在结构上的广义荷载而使结构发生内力与变形,以此作为建筑结构损害的评价标准。建筑损害评价系统URISK法本质上相当于前一种结构力学方法,只不过作了改进,即先根据地表沉降的预测公式,求出地表的水平应变和竖向应变,将之叠加到按材料力学所得出的墙体弯曲应变与对角剪切应变中,求出最大的极限应变,然后与结构的极限应变相比来估计损害程度。 3.3 数值法
传统的经验方法和采用结构力学和材料力学的方法主要基于观测和简单的计算,将结构损害与裂缝的开展及角变形、挠度比等参数联系起来,得出一些判断损害的标准。总的来说，均对结构作了一些简化,对计算作了一些假定,由此得出的成果有可取之处。但是,上述做法有显而易见的欠考虑之处：未考虑结构与土体的共同作用,因而不能从深层次的角度得出损害的发生机制；未能全面考虑地基土体所处地质体的变异；未能反映地铁隧道施工的影响,而在施工中所采取的施工工法及其支护措施对结构的破坏影响可能是最主要的；未能考虑施工后地基周边土体的时效(固结、螺变)。
4 补偿注浆减轻建(构)筑物损伤的研究现状
随着城市化进程的加快,各大中城市正在或即将大规模修建地铁。在城市中修建地铁面临复杂的环境,因而减少因地层损失而引起的地表沉降对地下管线和地上房屋及周围环境的影响有着非常重要的意义。在隧道施工中要有效地控制地层移动和地表沉降,一是要选择合理的施工方法和施工措施,另一方面采取适当措施控制地层位移,减小地表沉降。这里主要介绍以补偿注浆控制地层位移从而保护地面(下)建(构)筑物的研究现状与应用前景。补偿注浆是一种可供隧道外选用的保护措施，在隧道和建(构)筑物之同注浆,以补偿地层的损失和由隧道施工引起的应力释放。补偿注浆与通常采用的隧道开挖前加固隧道围岩不同,补偿注浆是根据隧道施工监测与隧道开挖同时进行的,其目的是将建筑物的沉降和变形限制在规定值内,它并非允许结构物在掘进过程中下沉,而后再作为一种补救措施来抬高该结构强度。补偿技术是一项比新的技术,越来
越多地用作软地层隧道掘进中控制地层沉降、减轻隧道施工对建筑物损害影响的一种保护措施。Mair(1994)介绍了补偿注浆的基本概念，以及补偿注浆方法及补偿注浆在城市地铁工程中的应用。HARRIS等(1994)介绍了大直径盾构隧道施工中利用补偿注浆成功穿越近距离建筑物和近接隧道的工程实例。Soga(2004)提出了补偿注浆抬升地层的原理。欧州较早地对这项技术开展研究和应用,国内近几年也有这方面研究的工程应用实践。国内近几年随着城市地铁工程的较快发展,对如何利用注浆技术补偿因隧道施工引起的地表沉降,保护地面、地下构筑物方面进行了较多的研究工作。2008年，针对既有结构的注浆抬升建立模型进行分析,提出在弱化位置注浆的理念,并指出弱化位置注浆在减小沉降的同时产生了一定的应力集中。
5 补偿注浆技术有待进一步研究解决的问题
目前实际工程中利用补偿注浆来减轻因隧道施工引起的地层移动及地表沉降主要靠注浆施工经验,不是基于补偿注浆中土体与注浆浆液的相互作用机理因而更进一步研究各种地层因隧道开挖引起的地层移动、地层损失规律,进而研究相应的补偿注浆机理、合理可行的补偿注浆的施工艺,无疑践对补偿注浆工程实践有较大的理论和实践意义。据目前国内外补偿注浆的研究现状,下列问题有待进一步研究解决。
(1) 隧道开挖引起的地层损失分布规律研究
不同隧道施工方法引起的地层移动与沉降规律是不同的,特别是不同土层分希、软弱夹层存在对隧道施工引起的变形影响研究仍有待深入。
(2) 不同土层中(主要为砂土、粘土)在压密注浆、挤密注浆和劈裂注浆、补偿注浆技术条件下,因隧道开挖而造成的地层损失补偿注浆机理不同,补偿注浆技术对不同地层有不同的适应性,不同补偿注浆方法对地层补偿注浆效果也不同,因此了解不同注浆方法下地层有效补偿地层损失是补偿注浆技术中的一个基本问题。
（3) 不同地层条件下,补偿注浆室内模型试验研究
为了了解影响补偿注浆效果的主要影响因素,在实验室应用试验箱模型试验研究不同性质土层、不同注浆压力下,注浆时机对因隧道开挖引起的地层损失的注浆补偿机理,以及注浆效果的主要影响因素。
(4) 补偿注浆过程的数值模拟方法研究
注浆过程的模拟一直是隧道施工数值模拟中的一个难题,采用数值方法来模拟补偿注浆过程和效果,国内外这方面开展的工作更少。正确、可靠的补偿注浆数值模拟方法对进一步研究补偿注浆机理、各种因素对注浆效果的影响有重要意义,也可为补偿注浆工程实践提供指导。
（5) 不同的地层条件、隧道尺寸、隧道施工方法情况下,合理补偿注浆位置、合理注浆量确定方法的研究。补偿注浆关键因素之一是选择合理注浆孔位置、注浆压力,为此应进一步研究隧道开挖引起的地层移动规律,为确定合理补偿注浆孔位置、注浆压力提供依据。
(6) 与补偿注浆要求相适应的地层沉降、变位以及建(构)筑物变形实时监测技术的研究。补偿注浆的配套关键技术之一是监测,只有及时可靠地获得地层移动和建(构)筑物变形信息,才能有效地进行补偿注浆。
参考文献：
[1] 姚燕明, 杨龙才, 刘建国. 地铁车站施工对地面沉降影响的试验分析[J].城市轨道交通研究,2002,5(1):70-73
[2] 李 涛, 韩雪峰, 黄 华, 等. 深圳富水复合地层地铁隧道暗挖施工引起地表沉降规律的研究[J].现代隧道技术,2014,51(2):76-82
[3] 孔文涛, 何亚伯, 李 祺, 等. 城市隧道施工期间既有建筑物安全性模糊综合评判[J].现代隧道技术,2014,51(1):124-129
[4] 张晓丽, 张顶立, 王梦恕. 既有地铁注桨抬升合理位置的确定[J].岩土工程学报, 2008,30(5):712-717 [5] . 全程注浆在隧道穿越既有建筑物中的试验研究[J].岩土力学, 2008,29(12):3451-3458 [6] 卓 越, 王梦恕, 孙国庆, 等. 浅埋隧道下穿越浅基础建筑物注浆保护技术[1].北京交通大学学报,2009,33(1):71-76
[7] 侯艳娟, 张顶立, 陈峰宾. 隧道施工下穿建筑物注浆抬升机制及预测研究[J].岩石力学与工程学报,2011,30(12):2407-2415
[8] 唐智伟, 赵成刚, 张顶立. 地下工程抬升注浆设计方法及其抬升效果预测研究[J].土木工程学报,2007,40(8):79-84
相关推荐：
loading