地面沉降预测参数的变化规律与计算方法
地铁施工中地面沉降的预测方法与实例分析
・ ２ ７ ３ ・
地铁施工中地 面沉降的预测方法与实例分析
林பைடு நூலகம்安
（ 中铁 四局 集团有 限公 司委 内瑞拉分公 司， 安徽 合肥 ２ ３ ０ ０ ２ ３ ） 摘 要： 本文介 绍 了如何 预测地铁施工 中容 易引起 的地 面沉降 ， 并结合 实 际的 范例进行 细致的分析 ， 从 而得 出了在地铁 车站施工 中 最适合预测地 面沉 降的方法， 并就此论证 了这种预 测方法是 不是真正科 学可行的。 关键词： 地铁施 工 ； 地 面沉 降； 预 测方法 １地镦Ｉ 施工中地盾掰 ｝ 研究 为了可以预测到更准确、 更合理的地铁施工地面沉降的相关数据和 地铁施工中发生的地面沉降 叫 做“ 沉降槽” 对 于怎样计算沉降 大 结果＇ 在实际的地铁施工地表沉降预测中 还选取了模型试验预测法针 对 部分地锣 瑚 丑： 工 程中应用的 者 陧 Ｐ ｅ ｃ ｋ 公 殊 博 的 ， 在长期的施－ 工 地铁施卫 ｌ 青 况建立模型， 预测其地表沉降对应 的各种参数， 著名学者 实践中经过不断的测量 、 计算和修正参数所 以现在所用的计算方法和结 Ａ ｔ ｋ ｉ ｎ ｓ ｏ ｎ 和Ｍ ａ ｉ 经由 使用离心机开展地铁沲工自 预测及探讨。其预 果都已经耍强逝 目标区， 也更加准确。 测情况如下： 即假定体积保持恒定的条件下， 得出如下结果， 就算地铁车站 ２常用的地面沉降预测方法 地面产生的支护压力不大胆是 当地铁地面的侧压力系数等于 １ 时 Ⅱ 地 经由对我国现今白 勺 ＝ 工采取机械没备、施工技术工艺及施工过 表的沉降会相应， Ｊ 、 彳 艮 多 出现这种不同的原因在于地表的土体产生了相应 程中 潜在可能发生的软 粘土的扰动 机理等不同现象开展的分析＇ 台 旨 够得出 的拱效应换 言之， 就是地铁的 支护压力有所减少则 地面沉降也会随之变 如下结论， 即在地铁开展施工时影 响导致地表变形甚至发生移动的因素 少。 有很多， 而目 造哟 塞 些现象的操作程度即和施工的支护方法、 支持断面尺 ２ ４流圃 删 法 寸以及地铁所处车站的埋深程度有着很密切的关系并 目还要受到地铁所 流固耦合预测法也称 Ｆ Ｌ Ａ Ｃ ３ Ｄ法， 在 和研 境 的影响。 虽然ｊ 我国 地铹 通 常捏 拔 中 开展施 Ⅱ 旭 分原理， 即经由 应用动态松弛方程计算相关运算＇ 曹 搬 膜拟地铁开挖及地 因为这些—线城市的人口 密度高目 人口 流动『 强 造皖 觫 区内开展 面支护以 及相应的流固耦合计算， 在模拟的整个过程中把 地面岩体看成 多孔介质， 在介质本身具有的孔隙中， 流体的流动是依据 Ｄ ａ ｒ ｃ ｙ定律进行 动及其萜瘦 并 同时考 虑地铹施 工对于周围 的不同程 的， 同时还会满足 Ｂ ｉ ｏ ｔ 方程。 度的影响。在以前的地铁施工也曾经选用过—些方法过 亍 流体 的平馘方 翟为： 一 ｑ ｉ ＋ｑ ｒ －ｏ ＝ ｔ ￡ ／ ｏ １ ． ｔ ｏ 造成地表变形、 移动或是沉降及 程度传统的预计方法分为 模型试验法、 经 其中 为流体单位消散矢量， ｍ ／ ｓ ， ｉ ￣ ｉ ｉ －ｌ ， ２ ３ ， … 姆 ｒ 为流体源强度， １ 验法及理论预测法等。 地丧沉降的预测 工作最常用的系统是 Ｐ ｅ ｃ ｋ 系统这 ‘为流体体积变化量。 个系统经过 ５ ０ 多年的实际 正而 Ｐ ｅ ｃ ｋ 预测法也成为地表沉降预测工作 篮： 一 ｌ ａ ｐ＋口 竺一 口 ａｔ Ｍ 口ｆ ａｔ 耐 中应用最广泛的经典公式， 其他的预见法也是以它为基础上盔过 衍化和 演变而产生的通俗地理解就是完善了 Ｐ ｅ ｃ ｋ 预测法。 下面为 Ｐ ｅ ｃ ｋ 法的经 其中 为Ｂ ｉ ｏ ｔ 模量 ／ ｍ Ｏ ｔ 为Ｂ ｉ ｏ ｔ 系 数； Ｔ为温度变化； Ｂ为热膨 典公式． 一 Ｙ 、 胀系￣ ． Ｉ ／ ￣ Ｃ ， － Ｐ 为在孔隙中存在的 压力茗为体积的应变。Ｄ ａ ｒ ｃ ｙ 定律的 方 Ｓ ａ — ｅ ｘ ｐ （ Ｊ 程如下： ｑ ｉ ＝一ｋ ｉ Ｐ— Ｐ ｘ 其中 为关于 介质的渗透系 数Ⅱ Ｐ 为流体 代表地铁施工的车站中心线最顶端对 应的最大地表沉降； 的 实际密度ｋ 咖 为距离梯度 般是指 ３个方向 上的 为关于重力加 ｉ 代表地表沉降对应的沉降曲线发生的拐点距离车站中心线间的长 速度的 ３个不同分量 车＝ ｌ ’ ２ ， ３ …。 度 代表是沉降点和车站中心线地表点二者之间的水平长度芦 代表沉降 ３实例分析 对点对应的沉降量 数Ｉ 值 值。 在不同的 影响地铁施工土体的 相关研究中部 匕 海某地铁区间隧道中心和地表之间的距离是 １ ６ Ｉ Ｉ ｌ ’ 其直径是 ６ ． ０ ５ 分施 工单位均选择应用力学、 数学相关的知识和理论来开展多角度 、 多方 Ｔ ｎ ＇ 两条相互平行的隧道之间的距离是 １ ８ ｒ 过测量地表的变形程度， 得 位的研究并得出许多地表沉降预测方法。 到塌终 的地表沉降值。根据测量的值刑 用 Ｓ Ｔ Ｅ Ａ Ｄ系统中的反分 模块 ２ １数值模拟预测法 来求出在随饥介质法以及 Ｐ ｅ ｃ ｋ法中的各晰 杓事 参数。 Ｐ ｅ ｃ ｋ法计算将 实 在我国不少的地铁施工及地表沉降预测的整 井 程中， 均会出现不 际测量的地表在潢向 上的沉降鲤渝入 Ｓ Ｔ Ｅ Ａ Ｄ系 统中建立起原始的 数据 同科类的问题 而数值 ｅ ｛ 预测法进行预坝『 Ｊ 贝 ０ 是得到大家认可的解决这类 文件 Ｊ 用反分析计算来算出 地表沉降槽当中的 宽度系 数以 及Ｐ ｅ ｃ ｋ 法中 俭长度地层的损失量。 问题的最有效途径， 随着我国计算机技术和网 络技术的不断进步 ｒ ｛ 卣 模 的日 拟预测法不断在各地的地铁施工中得到普遍Ｉ 生的应用。数值模拟预测法 向的沉降图描绘出来。随 质法计贺 也表实际测量得 到的沉璃 自 瀚 可以准确预测地铁施工中地面沉降的发生程度。相较于传统和最早的经 入该系统中， 然后随机介质法进行反分析计算， 可以得到隧道开挖影角的 验预测法， 数值漠拟预２ 贝 ０ 法则可以从地铁施工地区的地质及环境条件、 施 正切值以及半径的收敛值。另夕 ｝ 越荆 能得到在实际测量中很 工特征及施工周期做更系统的预测纠 ｃ 寸 不同的地锣 姐 阶段开展有效 的 难测 得的地 表的 水平变形以及水 平位移翅 度等。 采用 Ｔ ＥＡ Ｄ系统 预钡 同日 寸 还可以 地铁车站的地面 护 期限及支护方式 。所以当 中的两种不同方法， 即双平行隧道的 Ｐ ｅ ｅ ｋ 法、 随机介质法进行计算结 果 代 中国， 无数的地铁施工都采用数值模拟预测法预测施工地面的沉降情 表明， 采用 Ｐ ｅ ｃ ｋ法 唰撕 得出的 阡穗 疆 轴线的 的地 表沉降值为 ４ ６ ． ３ ９ １ ｍｍ 这个数值和沉降值很相近。当采用另—种方法进 ２ ２随机介质理论 行计算时Ｉ 彳 导 至 ０ 的沉降值是 ４ ５ ． ８ ６ ９ ｍ ｍ 这个数值和沉降值也很相近。对 在二十世纪五十年代， 波兰著名的研究震动动力失稳理论的学者 Ｊ － Ｌ ｉ ｔ ｗ ｉ ｎ ｉ ｓ ｚ ｙ ｎ 率先 撇 出了随 介 鼬 沦随后随 介霓哩 ｛ 雠吏 黼 地 实际 Ｅ 是相同的。在进行地铁隧道的施工和修建删卜 定需要进行测量的 应甩 问题中。我国引 ＾ 随 介 诹 沦以后＇ 也直拥 于研 项目是地表的沉降值。因为它刘． 亍 Ｅ ＝ 地铁工程的安全 艮媛 的意义。
基坑降水引起地面沉降计算方法_孙彬彬
线上的沉降，最后总和起来，作为基础的最终沉降。
这种根据弹性理论计算基坑降水引起地面沉降的方法认为对基坑
水位降低施加于地基的附加应力 Δp 的计算偏于保守。故有学者认为可
以考虑采用孔隙贯通率(k)修正附加应力增量 Δp。[3]
Δp=kΔHγw
(2- 6)
粘性土的孔隙度(n)中包括重力水、结合水、贯通孔隙与封闭孔隙的
案例进行总结和分析，积累了丰富的工程经验，促进了基坑工程理论的
发展。深基坑工程中支护与降水是保证基坑稳定的最主要的工作内容，
尤其是在地下水埋深较浅地区开挖基坑，基坑降水必不可少，降水成为
基坑工程的重要组成部分。[1]
因此，探讨有关基坑工程降水对周围地表沉降影响的机理、地面沉
降的计算，以及有效的防治措施在工程实际中具有重要意义。
品。 技巧是每一位弹琴者最关心的问题之一，从初级阶段到高级阶段,
不同阶段的学习者都有不同程度的技巧问题，技巧既从属于音乐,又有 其自身的价值和意义。而左手训练又会成为练习过程中的难点之一。要 演奏出辉煌的音乐来, 没有高超的技艺是不可能的，技术是演奏和表现 的基础, 一切练习都是为了掌握炉火纯青地展现乐曲内容的技术，并让 其与音乐表现紧密结合起来,更好地为表现音乐服务。所以在钢琴教学 中，应当逐渐重视左手训练的教学，这样才能让左手训练和右手训练齐 头并进，共同进步，达到双管齐下，得心应手的理想效果。
缩系数，后期应用实测资料加以反算；
e0i—— —i 层土的初始孔隙比；
Δpi—— —i 层土因降水产生的附加应力，kpa
ΔHi—— —i 层土的厚度，mm。
④计算某时间每一水位差(应力增量)作用下的沉降量 St：
St=utS∞t
(2- 2)
基坑开挖降水引起的地面下沉计算公式
基坑开挖降水引起的地面下沉计算公式地面下沉量的计算公式如下：
ΔG=ΔH×γ
其中，ΔG表示地面下沉量，ΔH表示地下水位上升量，γ表示土体
压缩系数。
地下水位上升量的计算公式如下：
ΔH=Σ(Δh)
其中，ΔH表示地下水位上升量，Δh表示每个降水期间的地下水位
上升量。
每个降水期间的地下水位上升量的计算公式如下：
Δh=A×(1-S_s)/(S_w×(1+e))
其中，Δh表示每个降水期间的地下水位上升量，A表示降水量，S_s
表示地下水位下方土层的饱和度，在无降水条件下，该土层的饱和度为1；S_w表示吸力饱和饱和度，表示地下水位上方土层的饱和度，在无降水条
件下为0；e表示地下水位下的土层的孔隙比。
土体压缩系数的计算公式如下：
γ=e/(1+e)
其中，γ表示土体压缩系数，e表示地下水位下的土层的孔隙比。
综上所述，通过以上公式可以计算出基坑开挖降水引起的地面下沉量。
然而，需要注意的是，这些公式是根据土体力学和水文地质方面的理论推
导得出的，实际应用时还需要进行现场监测和实测数据的验证，以提高计算结果的准确性和可靠性。
沉降预测方法
沉降预测方法图1沉降与时间关系曲线点法推算最终沉降量的公式为:S...fS电-Sq.) -Sfj - Sf2推算任辽时刻沉降量的公式为:S T=S R fl - Ae St J + S^Ae上式中L hi⑴⑵(3)S I{- [1 - A eyp ( n JA exp ( -B（5）指数曲线法122指数曲线法指数曲线法认为路垒的沉降星去与吋间r 的关系 观律为指数曲线⑴。
E1结度理论解的表达式为㈤□二 \ ” 広在‘ (S)在不考虑次固结沉降的情况下.未来1时的沉 降为二血-0( @ " (9)式(9)即为IS 数曲线拟合法的表达式，该式还 可表示为= Jw - (-卫丿" ％( r > 帝)(10)式中 邛为时间电时的沉降量；Hf 丿为时间『时 的沉降虽；露为显终沉降昱：口为彳寺求参数。
对式(10)求导可得(11) 将式C1L)中的沉降速率弋用Jt 近似值岂代替 曲 f|- 41e(10)可变为隔-$ =仏 內W " “代入式(13)(14)ds dr可得Aj£ 式(12)得(12)对式(L?)中取<b = R 「胡则可得Aas \ + b(J = 1, 2, '**, n)(15)□5对于观测资料f 仏曲人仏禺儿仏为丿 得到以亿占为未知量的方程组对式（16）用最小二乘法求解X t 有M 1 MX = yfv.即N ，iZ J JdLh\〔藕J求得耳方后，即可得到式H0）中的-和恥指数曲线法22 1抬数曲线法2(L6)A as \ + b(J= 1, 2, '**, n) (15)□ 5抬数曲线法的基本方程式为取时冋冲55,使e - tl — ft - h fl使尽可能的大，记G 4和时为对应时间的沉降值，即-bf h - 351= “ g -52—』*椀g十左囚53_ S°° -』由以上3式可得b -十山也・肉Af S3 -至此,3个参数全部求出，代入式f 2 ＞即可得到抬数曲线拟合方程。
沉降计算公式
沉降计算公式沉降计算在工程领域可是个相当重要的环节，咱今天就来好好聊聊沉降计算公式。
先给大家举个例子，我曾经参与过一个小区建设项目。
在施工过程中，我们特别关注地基的沉降情况。
有一块地，看上去平平坦坦，但在打地基的时候，发现了一些隐藏的问题。
那就是这地下面的土层分布不均匀，有的地方软，有的地方硬。
这可就给我们的工程带来了不小的挑战。
沉降计算的公式呢，其实就像是一把解开土地沉降之谜的钥匙。
比如说分层总和法，这是个常用的方法。
它的基本思路就是把地基土分成若干层，分别计算每一层的沉降量，然后加起来就得到总的沉降量。
计算公式大致是这样：$S=\sum_{i=1}^{n}\frac{e_{1i}-e_{2i}}{1+e_{1i}}h_{i}$ 。
这里的 $e_{1i}$ 和 $e_{2i}$ 分别是第$i$ 层土压缩前和压缩后的孔隙比，$h_{i}$ 是第 $i$ 层土的厚度。
在实际应用中，可没这么简单。
得先确定地基土的压缩性指标，这就需要进行大量的土工试验。
比如说，要测量土的重度、含水量、孔隙比等等。
这可真是个细致活儿，一点都马虎不得。
就像我们那个小区项目，为了准确得到这些数据，我们的工程师和技术人员在工地上忙前忙后，取样、试验，那认真劲儿，就像是在对待一件珍贵的宝贝。
还有规范法，它相对分层总和法来说，考虑的因素更多一些，也更符合实际情况。
沉降计算还得考虑很多其他因素，比如建筑物的荷载分布、基础的形状和尺寸、土层的应力历史等等。
有时候，一个小小的因素没考虑到，计算结果就可能大相径庭。
我记得有一次，我们在计算一个高层建筑的沉降时，最初因为忽略了地下水位的变化对土层性质的影响，结果算出来的沉降量和实际监测的数据相差很大。
这可把我们急坏了，赶紧重新梳理计算过程，把这个因素考虑进去，才得到了比较准确的结果。
所以说，沉降计算可不是简单地套个公式就行，得综合考虑各种因素，仔细分析，才能得出可靠的结果。
总之，沉降计算公式虽然看起来复杂，但只要我们掌握了其中的原理，结合实际情况，认真分析，就能够为工程建设提供有力的支持，确保建筑物的安全和稳定。
地面沉降预测参数的变化规律与计算方法
地面沉降预测参数的变化规律与计算方法地面沉降是指由于人类活动或地质作用导致地面下沉的现象。
地面沉降预测参数即预测地面沉降的一些关键参数，包括沉降量、变形速度、影响范围等。
下面将介绍地面沉降预测参数的变化规律与计算方法。
地面沉降量是指地面从原始高程下降的距离。
其变化规律与计算方法取决于沉降原因、地质条件、时间和空间分布等因素。
-沉降原因：不同的沉降原因会导致地面沉降的不同变化规律。
例如，地下水开采导致的地面沉降通常呈现出中心沉降、边缘沉降和环形沉降等形式；地下采矿导致的地面沉降则呈现为矿井周围辐射状沉降。
-地质条件：地质条件对地面沉降的影响很大。
例如，软弱地基往往容易发生大幅度的沉降，而岩石地基则相对稳定。
根据地质勘探数据，可以采用地质模型来计算地面沉降量。
-时间和空间分布：地面沉降通常是一个随时间逐渐发展的过程。
在时间上，沉降速度可能会逐渐减小、稳定下来或呈周期性变化。
在空间上，沉降通常具有不均匀性，呈现出不同区域的沉降量差异。
地面沉降量的计算方法多种多样，根据具体情况选择适合的方法。
常用的计算方法包括经验公式法、解析解法、有限元法等。
其中，有限元法是一种较为精确的计算方法，可以考虑复杂的地质结构和荷载情况。
地面沉降速度是指地面沉降的变形速率，可以用来评估沉降的快慢和趋势。
地面沉降速度的变化规律与计算方法和地面沉降量有一定的关联。
-沉降原因：地面沉降速度受不同沉降原因的影响。
例如，地下水开采引起的地面沉降速度通常呈现先快后慢的变化趋势；地下采矿引起的地面沉降速度一般呈现出初始快速增长，然后逐渐趋于稳定的规律。
-时间和空间分布：地面沉降速度通常随时间的推移而发生变化。
在时间上，沉降速度可能在初始阶段较大，然后逐渐减小并趋于稳定。
在空间上，不同区域的沉降速度可能有较大差异。
地面沉降速度的计算方法与地面沉降量类似，可以根据具体情况选择合适的方法。
常用的计算方法包括利用监测数据进行趋势分析和通过模型计算等。
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汁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汁方法-Peck公式是其典型代表：二是采用有限元和边界元的数值方法。
采用Peck法计•算的盾构隧道地面沉降量及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S(x) = Smaxcxp(—2?)式中：V—地层损失（地表沉降容积）；i—沉降槽曲线反弯点;z—隧道中心埋深根据本标段的地质条件和埋深等，得i=6.9m, III此根据以往的工程实践及经验公式，沉陷槽宽度B~5i,可得单个隧道盾构推进引起的地表横向沉陷槽宽度约为35m,两座隧道盾构推进引起的地表横向沉陷曲线叠加后其沉陷槽宽度约为50m,并且沉陷槽的主要范围在隧道轴线两侧6m范围内，离轴线3n）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%o地层损失V值主要是山盾尾空隙引起的土体损失量，它与盾构机盾壳厚度、盾构推进时粘附在盾构上的土体厚度及注浆量等有关，即V二V尾+V粘-V浆盾构推进时粘附在盾构钢板上的土体厚度约为20~40mm,盾壳用度为70mm, 则：V 二V 尾+V 粘-V 浆二1. 36+0. 58 a-(1. 36+0. 58) Pa为折减系数，P为同步注浆的充填系数。
取 a =0.6 B 二0. 5 得V二0. 73m2山此可得地表最大沉陷值：Smdx二23. 4mm最大斜率：Qmdx二0.0013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惜况，隧道埋深16m左右情况下得出的，最大沉降量满足规范和标书要求。
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，U询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。
Peck计算公式
（1）经验公式法
1969年，美国的Peck 在对大量隧道开挖地表沉降的实测数据进行分析的基础上，系统地提出了地层损失的概念和估算隧道开挖地表下沉的实用方法，即著名的Peek 公式[23]。
此后，Peck 本人及其他学者和工程技术人员作了大量工作，使之成为目前应用最为广泛的预计隧道施工地表沉降的方法。
()2max 2exp 2x S x S i ⎛⎫=- ⎪⎝⎭
max 2.52s s V V S i
i π=≈
图8 隧道上部沉降槽断面形状(Peck)
Peck 公式有s V 和i 两个参数，合理确定这两个参数对于正确预测地面沉降的
量值和分布情况起着至关重要的作用，其表达式为：
()
2tan 452i kz ϕπ==︒- 2s l V V R π=
式中：S(x)为距离隧道中心轴线为x 处的地表沉降(mm)；S max 为隧道中心线处的地表最大沉降(mm)；i 为地表沉降槽宽度系数(m)，也即隧道中心至沉降曲线反弯点的距离；k 为沉降槽宽度系数；z 为隧道中心埋深；φ为土体内摩擦角；V s 为施工引起的隧道单位长度的地层损失量(m 3/m)，也即隧道施工中实际开挖的岩土体的体积与竣工隧道的体积之差；V l 为地层体积损失率，即单位单位长度地层损失占单位长度盾构体积的百分比；R 为盾构机半径。
最新Peck法计算的盾构隧道地面沉降量及沉陷槽计算公式教学提纲
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：二是采用有限元和边界元的数值方法。
采用Peck 法计算的盾构隧道地面沉降量及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exp(max )(S x S -222i x ）2452tg Z i 式中：V —地层损失（地表沉降容积）；i —沉降槽曲线反弯点；W-R β=—— 沉降槽横向分布图i W Z β2R 最大曲率点-x S 3i Z 反弯点+xz—隧道中心埋深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及经验公式，沉陷槽宽度B≈5i，可得单个隧道盾构推进引起的地表横向沉陷槽宽度约为35m，两座隧道盾构推进引起的地表横向沉陷曲线叠加后其沉陷槽宽度约为50m，并且沉陷槽的主要范围在隧道轴线两侧6m范围内，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、盾构推进时粘附在盾构上的土体厚度及注浆量等有关，即V=V尾+V粘-V浆盾构推进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，最大沉降量满足规范和标书要求。
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。
(整理)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：二是采用有限元和边界元的数值方法。
采用Peck 法计算的盾构隧道地面沉降量及沉陷槽计算公式如下式；其沉陷槽横向分布见图。
exp(max )(S x S =-222i x ）⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ-︒=2452tg Zi π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及经验公式，沉陷槽宽度B≈5i，可得单个隧道盾构推进引起的地表横向沉陷槽宽度约为35m，两座隧道盾构推进引起的地表横向沉陷曲线叠加后其沉陷槽宽度约为50m，并且沉陷槽的主要范围在隧道轴线两侧6m范围内，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、盾构推进时粘附在盾构上的土体厚度及注浆量等有关，即V=V尾+V粘-V浆盾构推进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，最大沉降量满足规范和标书要求。
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。
沉降变化速率计算公式
沉降变化速率计算公式沉降变化速率是一个在工程、地质等领域经常会用到的重要概念，计算它的公式对于准确评估相关情况至关重要。
先来说说沉降这回事儿。
比如说，咱们盖大楼，打了地基，可这地基要是不牢固，出现沉降，那可就麻烦大啦！想象一下，你家旁边正在建一座高楼，每天你路过的时候都会留意它有没有什么变化。
有一天你突然发现，原本水平的地面好像有点倾斜了，这可能就是因为建筑物发生了沉降。
沉降变化速率的计算，就像是给这个变化装上了一个“测速仪”，能让我们清楚地知道沉降变化的快慢。
沉降变化速率的计算公式通常是这样的：沉降变化速率 = （本次沉降量 - 上次沉降量）÷两次观测的时间间隔。
这里面，“本次沉降量”和“上次沉降量”都需要通过精确的测量才能得到。
测量的方法有很多种，比如水准测量、全站仪测量等等。
就拿水准测量来说吧，测量人员会扛着水准仪，在选定的测量点上一站一站地测，记录下每一个点的高程。
这个过程可不轻松，有时候要在大太阳底下晒着，有时候又要在寒风中坚守。
我记得有一次，跟着一个测量小组去观测一个大型桥梁的沉降情况。
那是个大热天，太阳火辣辣的，测量的地方还没有什么遮挡。
大家都汗流浃背，但还是非常认真地操作着仪器，记录着数据。
每一个数据都像是宝贝一样，被小心翼翼地对待。
等到测量结束，大家的衣服都能拧出水来了，但脸上却都带着满足的笑容，因为我们知道，这些数据对于保证桥梁的安全至关重要。
在实际应用中，这个公式的计算结果能帮助工程师们判断建筑物或者地质结构是否处于安全状态。
如果沉降变化速率过快，那可能就需要采取一些措施来加以控制，比如加固地基、调整施工方案等等。
比如说，在修建地铁的时候，沿线的地面沉降是需要密切关注的。
如果沉降变化速率超过了一定的限度，可能会影响到周边的建筑物，甚至会导致地铁隧道出现安全隐患。
所以，准确计算沉降变化速率，就像是给工程建设上了一道保险。
再举个例子，在开采矿产资源的时候，地下的空洞可能会导致地面发生沉降。
地面沉降预测参数的变化规律与计算方法
文章 编号 ：２ ８２ ２ （ ０６ ０ －４ －５ ０ ５ －７４ ２ ０ ）４０ ２ ０ ４
地 面 沉 降预 测 参数 的变 化 规 律 与计 算 方 法
李永树 ， 肖都 ６ ０ ３ ） １０ １ 摘 要： 为了合理确定非层状地下空 间环境条件下地面沉 降预测模 型中的预测参 数 ， 于 地下空 间 围岩破坏 机 基
ｗａ ｒ ｓ ｎ ｅ ．Ｆ ｎ ｌ ，ａ ｐ ａ ｔ ａ ｘ ｍｐ ｅ ｏ ｕ ｆ ｃ ｕ ｓ ｅ ｃ ｒ ｄｃ ｎ ａ ｉｅ ．Ｔ ｅ ｐ ｅ ｉｔ ｄ ｓ ｐ ｅ ｅ ｔｄ ｉ ａｌ ｙ ｒ ｃ ｃ ｌｅ ａ ｌ ｆｓ ｒ ｅ ｓ ｂ ｉ ｎ ｅ ｐ ｅ ｉｔ ｇ ｗ ｓ ｇｖ ｎ ｈ ｒ ｄ ｃｅ ｉ ａ ｄ ｉ
ｃ ｌ ｕａｉ ｎ ｒ ｌ ｓｗｅｅ ｄ ｒ ｅ ．Ｆ ｏ ｔ ｅ ａｔ ｕ ｅ ｏ ｔ ｔ ｄ ｔ ｅ ｎ ｍｂ ｒ ｏ ｈ ｒ ｃｅ ｓｉ ｐ ｉ ｔ ａｃ ｌｔ ａ ｆ ｍｕ ａ ｒ ｅ ｖ ｄ ｒ ｍ ｔ ｔ ｄ ｆ ｓ ａ ａ ａ ｕ ｅ ｆｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｏ ｎ ｏｌ ｏ ｉ ｈ ｉ ｒ ｎ ｈ ｉ ｃ
[建筑]路基沉降常用预测方法
![[建筑]路基沉降常用预测方法](https://img.taocdn.com/s3/m/35dbcec9172ded630b1cb63a.png)
21
S3 S (1 e 3 ) Sde 3
e
( t1 t 2 )
1 S S1 ln 2 t2 t1 S3 S2
S2 S1 S3 S 2
S
S3 ( S2 S1 ) S2 ( S3 S2 ) ( S2 S1 ) ( S3 S2 )
P St (m 1) t U t Sc P0
Ut 1 e t
式中： Sc—固结沉降量; m—综合性修正系数; Pt—t时的累计荷载: P0—总的累计荷载; Ut—t时的固结度。
在恒载条件下，可得沉降速率为:
Sv ASce t
A 8 P0 2
S t 1 Ae
k 1
m
Bt
CP
k
根据沉降实测值，采用试算法确定式(4-2)中的 参数A，B，C；将已确定出的参数带回上述经验 公式模型中，分别计算各级荷载在ti时刻所引起 的沉降量，将各级荷载在ti时刻所引起沉降量进 行叠加，即得ti 时刻总沉降量。
六、沉降速率法
方程为
式中：
Sd一瞬时沉降量
S一最终沉降量
由式(2-1)和式(2-2)联立可得:
St S d e t S (1 e t )
为求t时刻的沉降，上式右边有四个未知数，即S、Sd、
α 、β 。在实测初期沉降一时间曲线(S-t)上任意选取三点
:(t1,.S1),(t2, S2), (t3,S3)并使t3-t2=t2-tl，将上述三 点分别代入上式中，联立求解得参数和最终沉降量S以及Sd的
一、双曲线法
双曲线方程为：
t St S0 a bt
1 S f S0 b
地基沉降的计算方法及计算要点.
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY课外研习论文学生姓名刘振林、靳颜宁、唐雯钰学号 020*******、020*******、020******* 学院资源与安全工程学院专业城市地下空间工程1001班指导老师李江腾2012.09目录引言 (2)1.地基沉降 (2)1.1地基沉降的基本概念 (2)1.2地基沉降的原因 (2)1.3地基沉降的基本类型 (2)1.3.1按照沉降产生机理 (2)1.3.2按照沉降的表示方法 (2)1.3.3按照沉降发生的时间 (3)2.地基沉降的计算 (3)2.1地基沉降计算的目的 (3)2.2地基沉降计算的原则 (3)2.3地基沉降的计算方法 (3)2.3.1分层总和法 (3)2.3.2应力面积法 (6)2.3.3弹性力学方法 (13)2.3.4斯肯普顿—比伦法（变形发展三分法） (15)2.3.5应力历史法（e-lgp曲线法） (17)2.3.6应力路径法 (19)3.计算要点 (20)3.1分层总结法计算要点 (20)3.2应力面积法计算要点 (20)3.3弹性理论法计算要点 (20)3.4斯肯普顿—比伦法计算要点 (20)3.5应力历史法计算要点 (20)3.6应力路径法计算要点 (20)4.总结 (21)参考文献： (21)地基沉降的计算方法及计算要点城市地下空间工程专业学生刘振林，唐雯钰，靳颜宁指导教师李江腾[摘要]：本文介绍了六种地基沉降量的计算方法：分层总和法、应力面积法、弹性理论法、斯肯普顿—比伦法、应力历史法以及应力路径法，并讨论了各种方法的计算要点。
关键词：分层总和法；规范法；弹性理论；斯肯普顿—比伦；应力历史；应力路径ABSTRACT：This thesis introduces six kinds of foundation settlement calculation methods：layerwise summation method,Stress area method,elasticity-thoery method,Si Ken Compton ancient method,Stress history method,stress path method,and discusses the main points of the six methods.KEY WORD：layerwise summation method;Specification Approach;elastic theory;stress history;A.W.Skempton—L.Bjerrum;stress path引言基础沉降计算从来就是地基基础工程中三大难题之一，在进行基础设计时，不仅要满足强度要求，还要把基础的沉降和沉降差控制在一定范围内。
基坑降水引起地面沉降计算方法
水量。给水度(产)指在重力作用下能够从土层中自由流出的水量与该土
层的体积比，数量等于容水度(n)减去持水度(a)，即
μ=n- a
(2- 7)
由式(2- 6)可得以 μ 代替 k 对进行 Δp 修正仍偏于安全。（李志平，
2008）[4]
2.力增量 Δp 计算公式为：
表 1 各点水位降低深度
降水点
T1
T2
T3
距离 m
24
46.5
69
降深 m
7.3
4.12
1.92
工程采用的是管井井点降水，基坑降水对周边建筑物地基沉降计算 是在基坑降水设计计算基础上进行的，计算依据参数如下:基坑降水影 响半径 R=69.0m，潜水含水层厚度 H=16.8m，基坑水位降深值 S=11.5m。 为使理论计算值与实际观测值进行有效对比，本文这里抽水井由近至
路基沉降常用预测方法
路基沉降常用预测方法地基在荷载作用下，沉降将随时间发展，其发展规律可以通过土体固结原理进行数值分析来估算。
但是由于固结理论的假定条件和确定计算指标的试验技术上的问题，使得实测地基沉降过程数据在某种意义上较理论计算更为重要。
通过大量的沉降观测资料的积累，可以找出地基沉降过程的具有一定实际应用价值的变形规律，还可以根据路基施工时的实测沉降资料和已取得的经验进行估算，是工程中最为常用的方法。
通常利用沉降资料进行预测路堤沉降随时间发展的常用方法有以下几种：一、双曲线法双曲线方程为：bt a t S S t ++=0 （1—1）b S S f 10+= （1—2） tS ——时间t 时的沉降量； f S ——最终沉降量(t ＝∝)；S0——初期沉降量(t ＝0)；a 、b ——将荷载不再变化后的3组早期实测数据代入上式组成方程组求得的系数；沉降计算的具体顺序：1、确定起点时间(t＝0)，可取填方施工结束日为t＝02、根据实测资料计算t／（St-S0），见图1。
图1 用实测值推算最终沉降的方法3、绘制t与t/(S t-S0)的关系图，并确定系数a，b见图2。
图2 求a，b方法4、计算St5、由沉降—时间双曲线关系推算出S-t曲线。
上述公式反映了平均沉降速度，按双曲线规律减少的假定前提下绘出的。
说明：①起点日之前的沉降量S0即为初期沉降量，见图1。
②图1，预压时间至少应大于三个月，否则偏差大。
③当地基土为成层地基时，应分层绘制各层沉降过程线，否则会对残余沉降估计偏低。
双曲线法是一种经验方法，推算原理不强，理论性不够明确，也会因实测沉降时间不够，无法用双曲线法推测，但比较简单明了，所以有一定的实用性。
二、固结度对数配合法（三点法）该法由曾国熙于1959年提出。
由于固结度的理论解普遍表达式为：t e U βα-⋅-=1 （2—1）不论竖向排水、向外或向内径向排水，或竖向和径向联合排水等情况均可使用，所不同的只是α、β值。
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：二是采用有限元和边界元的数值方法。
采用Peck法计算的盾构隧道地面沉降量及沉陷槽计算公式如下式；其沉陷槽横向离轴线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、盾构推进时粘附在盾构上的土体厚度及注浆量等有关，即V=V尾+V粘-V浆盾构推进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，最大沉降量满足规范和标书要求。
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，以便及时采取有效措施，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，本次计算采用有限元单元法，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。
隧道模拟计算模型采用平面应变模型，计算范围上取至地面，下部和横向取隧道洞径的5倍左右为计算域。
(整理)浅埋暗挖法地表沉降的计算方法和控制指标
精品文档浅埋暗挖法纵向地表沉降计算、影响范围和控制指标1. 浅埋暗挖法引起开挖面前方土体的位移及其对周边的影响范围浅埋暗挖法在掌子面开挖的时候对前方土体的影响大致可以分为四个阶段：⑴在掌子面前距离所布设的测点-2～-1D（D为开挖的跨度的时候或计算直径）时，所布设的测点针对掌子面的开挖会有一定的反应，其沉降的变化量最终将是10﹪～15﹪的最终变化量。
追究其原因：是由于开挖面的开挖，或者可以说在用小导管超前支护、大管棚时候带水作业，引起的水土流失，但并不严重。
变量大概在3.5mm～5.25mm左右。
⑵在掌子面距离所布设的测点-1～3 D的距离时，所布设的地面沉降点对开挖有较强烈的反应，此时变化量、速率将是最大。
其沉降的变化量最终将是60﹪～70﹪最终变化量。
追究其原因：是由于开挖面卸荷效应导致的。
变量大概在21mm～24.5mm左右。
⑶在掌子面距离所布设的测点3D距离时，地表变化量趋于平缓，其沉降变化量最终将10﹪～15﹪的最终变化量。
追究其原因：是由于结构封闭后初期支护、二次支护起到了一定的作用。
变量大概在3.5mm～5.25mm左右。
⑷在掌子面距离所布设的测点5D距离的时候，所布设的地面沉降增长缓慢，逐渐趋于稳定阶段，其沉降变化量最终将是5﹪的最终变化量。
追究其原因：是由于以前的开挖对土体和岩体的影响，导致在所形成隧道的环向区域内土体、岩体应力重新分布。
土体、岩体的应力在趋于稳定时的过程中引起的地表沉降的缓慢稳定阶段。
变量大概在1.75mm左右。
其中，根据现场的不同施工方法，周围的地质环境不同，其会有相应的变化，对与岩体级别逐渐下降时候，沉降的拐点和最大沉降量会有向后移动的趋势。
精品文档精品文档总上所述，在现场监测的过程中，对区间隧道的开挖监测应该开挖前20米，开挖后30米进行监测，每日监测的范围大概在50米左右，但视具体的岩体情况可以增大监测范围。
横向的影响范围符合Peck公式（也符合盾构在开挖过程中所引起的地表沉降的变化），分布曲线似正态分布。
地面沉降预测参数的变化规律与计算方法
地面沉降预测参数的变化规律与计算方法
李永树;肖林萍
【期刊名称】《西南交通大学学报》
【年(卷),期】2006(041)004
【摘要】为了合理确定非层状地下空间环境条件下地面沉降预测模型中的预测参数,基于地下空间围岩破坏机理及地面沉降规律,分析了预测参数与地下空间形状之间的内在联系,探讨了预测参数的变化规律,并导出了预测参数的计算公式.根据非层状地下空间处地层产状及定位特征点数,给出了确定地层构造形态的方法.最后,给出了1个预测实例.结果表明,用该方法预测地面沉降,其预测精度比传统方法提高约40%.
【总页数】5页(P424-428)
【作者】李永树;肖林萍
【作者单位】西南交通大学土木工程学院,四川,成都,610031;西南交通大学土木工程学院,四川,成都,610031
【正文语种】中文
【中图分类】TD325.2
【相关文献】
1.求解地面沉降预测模型参数的逆问题 [J], 刘毅;Donald C.Helm;焦珣
2.地面沉降泊松旋回预测方法：以上海地面沉降长期预测为例 [J], 刘毅;龚士良
3.裂缝—孔隙型有水气藏水侵动态变化规律及关键参数计算方法 [J], 刘华勋;高树
生;叶礼友;朱文卿;安为国
4.基于复合地层表征参数的盾构隧道地面沉降预测分析 [J], 田管凤;李锟
5.参数累积估计灰色模型及地面沉降预测 [J], 李洪然;张阿根;叶为民
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
地面沉降预测参数的变化规律与计算方法地面沉降预测参数的变化规律与计算方法取决于许多因素，例如土壤
类型、覆盖层、地下水位、地下结构和施工过程等。
以下是一些常用的预
测参数及其变化规律和计算方法：
1.土层压缩系数：土层压缩系数是衡量土壤固结性质的重要参数，它
反映土壤吸力的变化情况。
在地下工程施工过程中，土层压缩系数会随着
孔隙水压力的变化而变化。
计算方法一般是基于现场试验数据和监测数据
进行回归分析。
2.现场沉降观测数据：现场沉降观测数据是预测地面沉降的最直接的
依据。
根据现场监测数据，可以使用数学模型，如反演法和填充式沉降计
算法等，进行预测，以便及时采取相应的措施来控制地面沉降的发展情况。
3.土体孔缝比：土体孔缝比是衡量土壤含水量变化对固结影响的重要
参数。
在地下工程施工过程中，孔缝比会随着施工工序的不同而变化。
一
般来说，当土体孔缝比增大时，土壤固结性也会增强。
4.地下水位：地下水位是影响地面沉降的一项重要因素。
在地下施工
过程中，地下水位的变化会导致底部土层的固结和沉降。
地下水位的计算
方法一般是基于水位监测数据进行回归分析和预测。
综上所述，地面沉降预测参数的变化规律和计算方法需要综合考虑多
种因素，以便提高预测的准确性和可靠性。