本發明提供的上下交叉隧道交叉影響區域的確定方法包括根據太沙基理論計算待建隧道對既有隧道的幾何影響范圍；計算既有隧道的最大容許沉降量；根據有限元模型計算既有隧道在幾何影響范圍內各處的計算沉降量；根據計算沉降量與最大容許沉降量的比對結果將幾何影響范圍劃分為強擾動區域和弱擾動區域。本發明方法提供的上下交叉隧道交叉影響區域的確定方法提供區域劃分準確性和有效性，從而保證既有隧道的穩定運營和待建隧道的施工安全。

技術領域

本發明涉及隧道施工方法，具體涉及一種上下交叉隧道交叉影響區域的確定方法。

背景技術

隨著我國隧道建設進入了新的發展高峰期，近距離交叉隧道建設項目越來越多。交叉隧道中的開挖再一次引起已有隧道圍巖和支護結構的應力重分布，給本已復雜的交叉結構增加了不可控性。只有明確交叉結構隧道交叉段的影響范圍，確定交叉段施工區域，才能保證既有隧道的穩定運營和待建隧道的施工安全。

因此需要一種有效的上下交叉隧道交叉影響區域的確定方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種有效的上下交叉隧道交叉影響區域的確定方法。

本發明提供的上下交叉隧道交叉影響區域的確定方法包括根據太沙基理論計算待建隧道對既有隧道的幾何影響范圍；計算既有隧道的最大容許沉降量；根據有限元模型計算既有隧道在幾何影響范圍內各處的計算沉降量；根據計算沉降量與最大容許沉降量的比對結果將幾何影響范圍劃分為強擾動區域和弱擾動區域。

由上述方案可見，本發明首先運用泰莎基理論確定初步的幾何影響范圍，然后基于既有隧道鐵路軌道控制標準和隧道相關參數計算既有隧道的最大容許沉降量，隨后通過有限元模型計算出計算沉降量，再以計算沉降量和最大容許沉降量比對結果以劃分強擾動區域和弱擾動區域。本發明方法提供的上下交叉隧道交叉影響區域的確定方法提供區域劃分準確性和有效性，從而保證既有隧道的穩定運營和待建隧道的施工安全。

進一步的方案是，根據計算沉降量與最大容許沉降量的比對結果將幾何影響范圍劃分為強擾動區域和弱擾動區域的步驟中，包括當計算沉降量的1.1倍大于最大容許沉降量，且計算沉降量的0.6倍小于最大容許沉降量時，該計算沉降量對應的位置劃分至弱擾動區域；當計算沉降量的0.6倍大于最大容許沉降量時，該計算沉降量對應的位置劃分至強擾動區域。

進一步的方案是，根據計算沉降量與最大容許沉降量的比對結果將幾何影響范圍劃分為強擾動區域和弱擾動區域的步驟中，還包括當計算沉降量的1.1倍小于最大容許沉降量時，該計算沉降量對應的位置劃分至無影響區域。

由上可見，由于在有限元模型中選取的材料屬性和現場施工情況的材料均一性和各向同性等有不確定規則，采取計算結果的60％作為加強支護的界限，計算沉降量的60％仍大于最大容許沉降量則為強擾動敏感區，計算沉降量的60％～110％與最大容許沉降量匹配則為弱敏感區域，而大于計算沉降量的110％仍然小于最大容許沉降量則為無影響區域。

進一步的方案是，在計算既有隧道的最大容許沉降量的步驟中，包括根據peck公式計算既有隧道的最大容許沉降量。

由上可見，采用peck公式結合《TB 10621-2014高速鐵路設計規范》能計算出準確的最大容許沉降量。

進一步的方案是，根據計算沉降量與最大容許沉降量的比對結果將幾何影響范圍劃分為強擾動區域和弱擾動區域的步驟后，根據獲取的實際沉降量修正計算沉降量，實際沉降量通過設置于既有隧道內的振動監測儀獲得。

由上可見，運用泰莎基理論確定初步幾何范圍、基于既有隧道鐵路軌道控制標準和隧道相關參數，計算既有隧道容許變形控制值，進而代入有限元模型進行計算的方法，最終結果比對振動監測、現場變形監測和理論計算值，劃定交叉段施工影響范圍。此方式能進一步保證計算準確度和保證施工安全性。