资源描述:
书书书 2 4 1 2 0 1 52 J O U R N A LO FN A T U R A LD I S A S T E R S V o l . 2 4N o . 1 F e b . 2 0 1 5 2 0 1 4- 0 1- 1 2 ; 2 0 1 4- 0 3- 1 0 ( 5 1 2 7 4 2 5 8 , 5 1 2 0 4 2 1 5 ) ; ( 2 0 1 3 S K 3 1 5 0 ) ; ( K Y 2 0 1 1 1 2 ) ( 1 9 6 7- ) , , , , .E m a i l d u a n s h a o w e i 8 @s o h u . c o m , , .E m a i l m 1 8 2 2 9 9 7 4 7 9 4 @1 6 3 . c o m 1 0 0 4- 4 5 7 4 ( 2 0 1 5 ) 0 1- 0 1 6 4- 0 6D O I 牶 1 0 . 1 3 5 7 7 / j . j n d . 2 0 1 5 . 0 1 2 1 P e c k 1 , 1 , 2 , 3 ( 1 . , 4 1 0 0 0 0 ; 2 . , 5 1 0 0 3 4 ; 3 . , 4 1 0 0 8 2 ) , P e c k , 。, 。, , , P e c k, P e c k 。, P e c k 。 ; ; P e c k ; ; P 3 1 5 . 9 A A p p l i c a t i o no f mo d i f i e dP e c kf o r mu l ai ns u r f a c es u b s i d e n c e p r e d i c t i o no f C h a n g s h as u b w a yt u n n e l c o n s t r u c t i o n D U A NS h a o w e i 1,H U A N GL e i1,B A OZ a o c h e n g2,S H E NP u s h e n g3 ( 1 . C e n t r a l S o u t hU n i v e r s i t yo f F o r e s t r y a n dT e c h n o l o g y , C h a n g s h a 4 1 0 0 0 0 ,C h i n a ; 2 . G u a n g d o n gZ h o n g g o n g A r c h i t e c t u r a l D e s i g nI n s t i t u t e C o . L t d ,G u a n g z h o u5 1 0 0 3 4 ,C h i n a ; 3 . H u n a nU n i v e r s i t y , C h a n g s h a 4 1 0 0 8 2 ,C h i n a ) A b s t r a c t G a u s s i a ne q u a t i o ns u g g e s t e db yP r o f e s s o r P e c ki s o n eo f t h es i m p l e s t a n dm o s t p o p u l a r u s e dm e t h o d s t o p r e d i c t t h es o f t g r o u n dm o v e m e n t i n d u c e db ys h a l l o wt u n n e l i n gw o r k .T h ea p p l i c a t i o no f t h i sm e t h o di nC h i n a s h o u l db ec a r e f u l l yv e r i f i e da n de v a l u a t e ds i n c ei t w a ss u g g e s t e db a s e do na c t u a l m e a s u r e m e n t so f l i m i t e da r e a s . T h i s p a p e r i m p r o v e s t h eP e c kf o r m u l aa n dd e v e l o p sa na p p l i c a b l eP e c kf o r m u l af o r C h a n g s h ab yf o c u s i n go nt h e o b s e r v e dd a t ao f S h i e l dE q u i p m e n t &P r o j e c t , i n t r o d u c i n g t w o c o r r e c t i o nc o e f f i c i e n t s b y u s i n g t h e r e g r e s s i o na n a l y s i s m e t h o d t h ec o r r e c t i o nc o e f f i c i e n to ft h em a x i m u m s u r f a c es u b s i d e n c ea n dt h ec o r r e c t i o nc o e f f i c i e n to ft h e s u b s i d e n c eg r o o v ew i d t h . E n g i n e e r i n gp r a c t i c e ss h o wt h a t t h em o d i f i e dP e c kf o r m u l ah a sa ne n g i n e e r i n gg u i d a n c e s i g n i f i c a n c et ot h es u r f a c es u b s i d e n c ep r e d i c t i o no f t h et u n n e l c o n s t r u c t i o ni nC h a n g s h a. K e yw o r d s s u b w a yt u n n e l ; s u r f a c es u b s i d e n c e ; P e c kf o r m u l a ; r e g r e s s i o na n a l y s i s ;c o r r e c t i o nc o e f f i c i e n t , 。[ 1 - 3 ]、 1, P e c k [ 4 ]、[ 6 - 7 ]、[ 8 - 9 ][ 1 0 ]。, 。P e c k, 。, [ 3 ]。,P e c k ,。,, ,P e c k,, 。 1 P e c k P e c k,, ,(1 )[ 3 ]。 1 F i g . 1 G r o u n dt r a n s v e r s es u b s i d e r t a n ka b o v et h es h i e l dt u n n e l S ( x )= V l i 2 槡π e x p -x 2 2 i 2 ; S m a x= V l i 2 槡π ≈ V l 2 . 5 i .( 1 ) S ( x )x,S m a x,i , V l。 ,P e c k, 。( 1 ),[ 1 1 ] l n S ( x )=l n S m a x+1 i 2 - x 2 2 .( 2 ) l n S ( x )-x 2/ 2 ,l n S m a x, 1 / i 2, S x x=∑ -x i 2 2 2 -1 n∑ x i 2 2 2 .( 3 ) S x y=∑ -x i 2 2 l n Sx []i -1 n∑ -x i 2 2 ∑l n Sx i; ( 4 ) S y y=∑l n 2Sx i -1 n∑l n Sx [] i 2 .( 5 ) b=S x y S x x \ h a t a=l n Sx i -\ h a t b ( -x i 2) / 2 , ( 6 ) ( 2 ) l n S ( x )=a+b( -x 2 2 ) .( 7 ) x ii ; n; a; b。 561 2 4 S m a xi , S m a x=e x p ( a )i= 1 ( b ) 0 . 5 ( 8 ) 。 2 2,, 6 . 2 5m ,6m ,5 . 4m ,8~ 1 0 . 3m ,9 . 5~ 1 7m , 1。 1 T a b l e 1 T h em a i np h y s i c a l a n dm e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f t h ef o r m a t i o nt h es h i e l dp a s s e d Ea/ M P a Ф/ ( ) Cu/ k P a μ / 6 3 . 51 04 - 6 . 3 m 6 . 81 63 00 . 3 24 . 4 m ( 1 2 0 )3 06 00 . 2 62 . 8 m 3 0 0 0 3 27 5 - 0 . 2 31 2 . 4 m 5 0 0 0 3 74 0 00 . 2 01 0 . 4 m ( ) , 4 ,563,。 2 , 3 , 4。 2 4 T a b l e 2 R e g r e s s i o na n a l y s i s o f s u b s i d e n c ef o r S e c t i o n4 12345678 , x / m-6 -4-202468 S ( x ) / m m3 . 9 06 . 1 18 . 6 11 0 . 2 69 . 0 56 . 8 24 . 6 92 . 5 4 -x 2/ 2 -1 8-8-20-2-8-1 8-3 2 l n S ( x )1 . 3 61 . 8 12 . 1 52 . 3 32 . 2 01 . 9 21 . 5 50 . 9 3 3 5 T a b l e 3 R e g r e s s i o na n a l y s i s o f s u b s i d e n c ef o r S e c t i o n5 12345678 , x / m-6 -4-202468 S ( x ) / m m1 . 1 43 . 0 65 . 1 46 . 5 35 . 7 94 . 9 53 . 2 21 . 5 3 -x 2/ 2 -1 8-8-20-2-8-1 8-3 2 l n S ( x )0 . 1 31 . 1 21 . 6 41 . 8 81 . 7 61 . 6 01 . 1 70 . 4 3 4 6 T a b l e 4 R e g r e s s i o na n a l y s i s o f s u b s i d e n c ef o r S e c t i o n6 12345678 , x / m-6 -4-202468 S ( x ) / m m1 1 . 5 51 6 . 0 72 2 . 7 92 3 . 3 82 0 . 5 41 8 . 6 31 5 . 2 41 0 . 6 7 -x 2/ 2 -1 8-8-20-2-8-1 8-3 2 l n S ( x )2 . 4 42 . 7 83 . 1 33 . 1 53 . 0 22 . 9 22 . 7 22 . 3 7 661 1, P e c k 2( 3 ) , ( 4 ) , ( 5 ) S x x=8 4 0 , Sy y=1 . 5 8 8 0 8 7 5 , Sx y=3 6 . 0 7 . ( 6 ), a=2 . 2 5 35 9 55 , b=0 . 0 4 29 4 05 , l n S 1( x )=2 . 2 5 35 9 55+0 . 0 4 29 4 05 -x 2 2 ,( 9 ) ,3 、4 l n S 2( x )=1 . 7 5 72 1 46+0 . 0 4 91 7 86 -x 2 2 ,( 1 0 ) l n S 3( x )=3 . 0 9 4+0 . 0 2 52 5 -x 2 2 .( 1 1 ) 3,2。 2 F i g . 2 L i n e a r f u n c t i o no f r e g r e s s i o n 2,, ,P e c k,P e c k 。a , bS m a x,。 3 P e c k 3,25 0 ,,5 、6。 5 T a b l e 5 c o n s t a n t o f r e g r e s s i o n 1 . 7~ 2 . 02 . 0~ 2 . 32 . 3~ 2 . 62 . 6~ 2 . 92 . 9~ 3 . 2 a 22 01 31 05 a / % 44 02 62 01 0 6 T a b l e 6 l i n e a r c o e f f i c i e n t o f r e g r e s s i o n 0 . 0 2 5~ 0 . 0 3 00 . 0 3 0~ 0 . 0 3 50 . 0 3 5~ 0 . 0 4 00 . 0 4 0~ 0 . 0 4 50 . 0 4 5~ 0 . 0 5 0 b 151 52 36 b / % 21 03 04 61 2 5 、65 0、,,3 、4。 2 . 0~ 2 .9,8 6 %,0 . 0 3 5 ~ 0 . 0 4 5,7 6 %,,、 。 761 2 4 3 a F i g . 3 C o n s t a n t d i s t r i b u t i o na o f r e g r e s s i o n 4 b F i g . 4 L i n e a r c o e f f i c i e n t d i s t r i b u t i o nb o f r e g r e s s i o n P e c k5。, - 2 3 . 3 8m m ,P e c k- 5 1 . 2 4 6m m ,1 1 9 %, - 2 2 . 0 6 5m m ,5 . 6 2 %,, ,。 5 F i g . 5 C u r v ef i t t i n ga n a l y s i s d i a g r a m 5, P e c k,P e c k ,。 ,S m a xi ,, S ( x )=α S m a xe x p - x 2 2βi 2 。( 1 2 ) α;β。 ( 1 2 ) l n S x=l n α Sm a x+ 1 ( β i ) 2 - x 2 2 .( 1 3 ) l n α S m a x,。a , b,α=e x p ( a ) / Sm a x, β=1 /ib0 . [] 5 ,α0 . 1 4 4-0 . 3 5 5 , β0 . 5 2 3-0 . 5 9 3 。 α , βP e c k, 。P e c k,, 。 4 ( 1 )P e c k,,, 。 ( 2 )P e c k,a2 . 0~ 2 .9 , 861 1, P e c k b0 . 0 3 5~ 0 . 0 4 5,。 ( 3 )0 . 1 4 4~ 0 . 3 5 5 ,0 . 5 2 3~ 0 . 5 9 3 ,P e c k ,。 [ 1 ] P e c kRB .D e e pe x c a v a t i o n s a n dt u n n e l i n gi ns o f t g r o u n d [ C ] / / I P r o c e e d i n g s o f t h e 7 t hI n t e r n a t i o n a l C o n f e r e n c e o nS o i l M e c h a n i c s a n dF o u n d a t i o n E n g i n e e r i n g [ C ] .M e x i c o [ s .n . ] , 1 9 6 9 2 2 5- 2 9 0 . [ 2 ] A t t e w e l l PB , Wo o d m a nJ P .P r e d i c t i n gt h ed y n a m i c s o f g r o u n ds e t t l e m e n t a n di t s d e r i v a t i v e s c a u s e db yt u n n e l i n gi ns o i l [ J ] .G r o u n dE n g i n e e r i n g , 1 9 8 2 , 1 5 ( 8 ) 1 3- 2 0 , 3 6 . [ 3 ] ,.[ M ] ., 1 9 9 1 . L I UJ i a n h a n g ,H O UX u e y u a n .S h i e l dD r i v e nT u n n e l [ M] .B e i j i n g C h i n aR a i l w a yP u b l i s h i n gH o u s e , 1 9 9 1 . ( i nC h i n e s e ) [ 4 ] , , .[ J ] ., 2 0 0 1 , 2 2 ( 1 ) 5 6- 5 9 . Z H UZ h o n g l o n g , Z H A N GQ i n g h e , Y I H o n g z h u a n .S t o c h a s t i ct h e o r yf o r p r e d i c t i n gl o n g i t u d i n a l s e t t l e m e n t i ns o f t -s o i l t u n n e l [ J ] .R o c ka n dS o i l M e c h a n i c s , 2 0 0 1 , 2 2 ( 1 ) 5 6- 5 9 . ( i nC h i n e s e ) [ 5 ] S a g a s e t aC .A n a l y s i s o f u n d r a i n e ds o i l d e f o r m a t i o nd u e t og r o u n dl o s s [ J ] .G e o t e c h n i q u e , 1 9 8 7 , 3 7 ( 3 ) 3 0 1- 3 2 0 . [ 6 ] L o g a n a t h a nN ,P o u l o sH G .A n a l y t i c a lp r e d i c t i o nf o rt u n n e l i n g-i n d u c e dg r o u n dm o v e m e n ti nc l a y s [ J ] .J o u r n a lo fG e o t e c h n i c a la n d G e o e n v i r o n m e n t a l E n g i n e e r i n g , 1 9 9 8 , 1 2 4 ( 9 ) 8 4 6- 8 5 6 . [ 7 ] , .[ J ] . , 2 0 0 5 , 3 7 ( 6 ) 8 0 1- 8 0 3 . J I A N GX i n l i a n g , Z H A OZ h i m i n .A p p l i c a t i o no f i m a g em e t h o dt o c a l c u l a t i n g t u n n e l i n g - i n d u c e ds o i l d i s p l a c e m e n t [ J ] .J o u r n a l o f H a r b i nI n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y , 2 0 0 5 , 3 7 ( 6 ) 8 0 1- 8 0 3 . ( i nC h i n e s e ) [ 8 ] , .[ J ] . , 2 0 0 4 , 2 5 ( 8 ) 1 3 3 0- 1 3 3 4 . Y UN i n g , Z H UH e h u a . A n a l y s i so f e a r t hd e f o r m a t i o nc a u s e db ys h i e l dt u n n e l c o n s t r u c t i o na n d3 Df i n i t ee l e m e n t s i m u l a t i o n [ J ] .R o c ka n dS o i l M e c h a n i c s , 2 0 0 4 , 2 5 ( 8 ) 1 3 3 0- 1 3 3 4 . ( i nC h i n e s e ) [ 9 ] , , .[ J ] ., 2 0 0 5 , 2 4 ( 5 ) 7 5 5- 7 6 0 . Z H A N GH a i b o , Y I NZ o n g z e , Z H UJ u n g a o . 3 Df i n i t ee l e m e n t s i m u l a t i o no nd e f o r m a t i o no f s o i l m a s s d u r i n gs h i e l dt u n n e l i n g [ J ] . C h i n e s eJ o u r n a l o f R o c kM e c h a n i c s a n dE n g i n e e r i n g , 2 0 0 5 , 2 4 ( 5 ) 7 5 5- 7 6 0 . ( i nC h i n e s e ) [ 1 0 ] , , .[ J ] ., 2 0 0 4 , 2 5 ( 2 ) 2 2 3 2 2 6 . L I A OS h a o m i n g , Y UY a n,P E N GF a n g l e .N u m e r i c a la n a l y s i so fs h i e l dt u n n e l i n gc o n s t r u c t i o nt h r o u g ha d j a c e n to b j e c t s [ J ] .R o c ka n dS o i l M e c h a n i c s , 2 0 0 4 , 2 5 ( S 2 ) 2 2 3- 2 2 6 . ( i nC h i n e s e ) [ 1 1 ] , , , . P e c k [ J ] . , 2 0 1 0 , 6 ( 4 ) 7 8 9- 7 9 3 . Y A OA i j u n , Z H A O Q i a n g , G U A N J i a n g , e ta . l .I m p r o v e m e n to fP e c kF o r m u l ai nS u b w a yC o n s t r u c t i o ni nB e i j i n g [ J ] .C h i n e s eJ o u r n a lo f U n d e r g r o u n dS p a c e a n dE n g i n e e r i n g , 2 0 1 0 , 6 ( 4 ) 7 8 9- 7 9 3 .(i nC h i n e s e ) 961
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