地铁双隧道施工沉降预测方法及其应用验证

本文主要探讨了地铁双隧道施工过程中地表沉降预测与环境保护的问题，这是城市基础设施建设中的关键课题。地铁区间隧道通常是由两条在同一埋深且近距离平行挖掘的隧道组成，这种结构使得两隧道开挖对地层稳定性的影响相互作用，导致地表沉降的预测工作尤为复杂。 首先，研究者针对双孔平行隧道的施工，改进了Peck法，这是一种常用的估算隧道开挖引起的地表横向变形的理论模型，通过修正公式，提高了预测精度。同时，他们还采用了随机介质法，这是一种考虑地质介质随机性的计算方法，用于模拟不同地质条件下的地层响应。 文章进一步提出了一种基于Powell最优化理论的方法，这种方法结合了实测沉降数据，对Peck法和随机介质法的多参数进行反分析预测，旨在更准确地预测双孔隧道开挖导致的地表沉降情况。这种方法能够处理多变量影响因素，提高了预测的灵活性和准确性。 作者们开发了一个名为STEAD（Subway Tunnel Environmental Damage Assessment and Control Design）的系统，这是一个综合性的预测与控制系统，它不仅能够对地铁隧道施工过程中的环境损伤进行实时评估，还能提供有效的控制策略，以减少对周围环境的影响。 论文通过在多个双孔平行隧道工程的实际应用，验证了理论方法和STEAD系统的效果。实测数据证明了所提出的理论模型和程序系统的科学性和有效性。这些研究成果对于地铁建设项目的可持续性和环境保护具有重要意义，为地铁隧道施工中的风险管理和决策提供了有力支持。 本研究对于提升地铁双隧道施工的地表沉降预测能力，保护周边环境，以及确保地下工程建设的稳定性和安全性具有重要的理论价值和实践指导意义。