[发明专利]一种通过地表沉降预测地下管线力学行为的方法

摘要

本发明公开一种通过地表沉降预测地下管线力学行为的方法，其步骤如下：一、确定目标地下管线的走向，沿管线走向在其正上方布置沉降观测点，并在隧道施工中进行沉降数据的采集；二、根据当前所记录的地表沉降数据，得到当前地表沉降曲线；三、计算得到地下管线当前的挠度、剪力和弯矩分布并校核管线是否处于安全状态。利用本发明，施工单位仅需要在地表沿目标管线走向布设沉降观测点，在地下隧道工程开挖过程中实时观测地表的沉降量，继而通过地表沉降量预测其下管线的力学行为变化，实现对地下管线的实时监控。

主权项

一种通过地表沉降预测地下管线力学行为的方法，其特征在于所述方法步骤如下：一、确定目标地下管线的走向，沿管线走向在其正上方布置沉降观测点，并在隧道施工中进行沉降数据的采集；二、根据当前所记录的地表沉降数据，以隧道中心点地表处为原点，按照以下公式得到当前地表沉降曲线：$s\left(x\right)=s_{max}\exp \left(\frac{-x^2}{2a^2}\right),$式中，s(x)为距离隧道中心x处的地表沉降值，s_max为隧道中心点处沉降监测数值，a为拟合参数；三、计算得到地下管线当前的挠度、剪力和弯矩分布并校核管线是否处于安全状态：$E_P{I}_P\frac{d^{4}w\left(x\right)}{{\mathrm{dx}}^4}+Kw\left(x\right)={\mathrm{Ks}}_{max}\exp \left(\frac{-x^2}{2a}\right),$式中，E_P为管线的弹性模量，I_P为管线的截面惯性矩，K为地基基床系数，w(x)为x点处管线的挠度变形。