[发明专利]地下水对地铁盾构隧道施工影响的数值模拟分析方法

权利要求书

1.地下水对地铁盾构隧道施工影响的数值模拟分析方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、构建三维计算模型：首先建立模型及边界条件，然后进行本构模型选取及计算假设，设定材料参数，初始应力场的建立，盾构施工过程的模拟；

S2、设计模拟工况：确定试验方法、影响因素及水平，然后进行工况设计，最后对正交试验结果进行分析；

S3、施工参数对既有地铁隧道变形的影响分析：在进行数值计算时需要在既有地铁隧道结构相应部位布设监测点，并通过FLAC^3D将其数值输出；

S4、各因素对既有地铁隧道变形的敏感性分析：对正交试验工况数值模拟结果进行极差分析，以道床沉降为评价指标，以最终轨道高差为评价指标，由极差分析结果判断各因素的影响程度。

2.根据权利要求1所述的地下水对地铁盾构隧道施工影响的数值模拟分析方法，其特征在于：所述步骤S1中模型采用位移边界条件，其中底部为固定边界，限制模型的水平和竖直方向的位移，模型周边限制水平方向的位移，模型上部为自由边界。

3.根据权利要求1所述的地下水对地铁盾构隧道施工影响的数值模拟分析方法，其特征在于：所述步骤S1中计算假设在进行数值模拟时进行简化处理，所述材料参数包括土层参数、既有铁路结构参数和基坑结构参数。

4.根据权利要求1所述的地下水对地铁盾构隧道施工影响的数值模拟分析方法，其特征在于：所述步骤S2中确定试验方法时选取地层条件、隧道埋深、交叉净距、交叉角度、盾构土仓压力、盾构注浆压力和注浆量因素中的一个或多个，每个因素分为四个水平，一方面分析各因素对既有地铁隧道变形的影响规律，另一方面分析各因素对既有地铁出入段线变形的敏感性。

5.根据权利要求1所述的地下水对地铁盾构隧道施工影响的数值模拟分析方法，其特征在于：所述步骤S2中工况设计包括单因素变量法工况设计和正交试验工况设计，在采用单因素变量法分析单个因素对既有地铁隧道变形的影响规律时，每个因素按四种工况进行设计。