[发明专利]一种沉井下部塌陷引起地表沉陷量预测方法

说明书

本发明提供了一种沉井下部塌陷引起地表沉陷量预测方法，包括以下步骤：确定沉井的几何参数；确定沉井周围土体的重度γ₀和松散后的重度γ₁；确定沉井周围原状土体的内摩擦角确定沉井周围土体扰动后的不排水抗剪强度c_u'；确定沉井周围不稳定土体的长度L；确定沉井周围不稳定土体单位宽度内的重力G；确定沉井周围稳定土体对不稳定土体单位宽度内的支持力N；确定沉井洞口处单位宽度内的水平压力合力R；确定出洞口下边缘位置处滑塌土体的长度L₁；确定沉井周围土体的沉陷量y。上述预测方法具有使用方便和结果可靠的优点。

技术领域

本发明涉及地下工程建设领域，具体是一种用于预测沉井下部塌陷引起地表沉陷量的方法。

技术背景

顶管法是地下管道常见的一种施工方法，顶管的施工需要在两端打设沉井，沉井底部需要设置洞口，来供顶管穿入。然而，在施工过程中，若周围地质条件较差，沉井周围土体则可能沿着洞口发生滑塌，流入沉井内部，沉井周围形成脱空，进一步引起地表沉陷。地表会出现多大的沉陷量，对于预测由此造成的后果分析以及确定后期填筑量等都具有指导意义。迄今为止尚未见到有关的方法对沉陷量进行确定。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题是提出一种沉井下部塌陷引起地表沉陷量预测方法，具有使用方便和结果可靠的优点。

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种沉井下部塌陷引起地表沉陷量预测方法，包括以下步骤：

(1)确定沉井的几何参数，包括沉井洞口顶部埋深Z₁、洞口高度Z₂、洞口底部离沉井底部的距离Z₃；

(2)确定沉井周围土体的重度γ₀；

(3)确定沉井周围土体松散后的重度γ₁；

(4)确定沉井周围原状土体的内摩擦角

(5)确定沉井周围土体扰动后的不排水抗剪强度c_u'；

(6)确定沉井周围不稳定土体的长度L：

(7)确定沉井周围不稳定土体单位宽度内的重力G：

(8)确定沉井周围稳定土体对不稳定土体单位宽度内的支持力N：

(9)确定沉井洞口处单位宽度内的水平压力合力R：

(10)确定出洞口下边缘位置处滑塌土体的长度L₁：

(11)确定沉井周围土体的沉陷量y：

在一较佳实施例中：步骤1中的几何参数通过沉井的设计方案确定。

在一较佳实施例中：步骤2通过在沉井周围采用地质钻机采取原状土样，运回实验室利用环刀法进行密度试验，测试出密度后，乘以重力加速度，得到其重度γ₀。

在一较佳实施例中：步骤3将所述原状土样扰动松散后，采用量杯测试出其体积，并称取其质量，得到密度后，乘以重力加速度，得到其重度γ₁。

在一较佳实施例中：步骤4中将所述原状土样进行室内直接剪切试验，测得原状土体的内摩擦角