一种基于管棚成孔扰动引起地表沉降的计算分析方法

1.一种基于管棚成孔扰动引起地表沉降的计算分析方法，其特征在于，所述基于管棚成孔扰动引起地表沉降的计算分析方法，包括：执行步骤S1：分析管棚的变形机理和受力情况，设定计算模型；执行步骤S2：根据计算模型分析和施工工况，确定得到隧道埋深及土层结构参数；执行步骤S3：根据隧道工况建立管棚变形计算模型，并将管棚近似为小孔隧道，采用Peck经验公式进行计算，管棚施工扰动造成地表沉降按以下公式计算：i＝K 1 H 1 +K 2 H 2 +…+K j H j +…+K n H n ，式中：S x 为横断面上距离管棚轴线为x的地面的沉降量；S max 为最大沉降量；V 1 为打进管棚造成的地层损失量；i为横向沉降槽宽度系数，曲线反弯点与原点的距离； 为隧道地层内摩擦角，对于成层土取加权平均值；Z为覆土层厚度；K j 和H j 分别为第j个土层的横向沉降槽宽度系数和埋深，单位为m；执行步骤S4：基于钢管间距远小于隧道跨径，将隧道拱部的管棚钢管简化为水平布置，结合Peck经验公式，将隧道上方的管棚简化为同一水平的小孔，将计算地表沉降的Peck经验公式运用于计算管棚成孔扰动引起的地表沉降，并连续将多个管棚等代成大圆，采用Peck经验公式联合，初步将多个小孔联立：执行步骤S5：确定管棚间的扰动系数，选取实测数据进行拟合；执行步骤S6：联合管棚开挖对于地表土层的扰动，进一步考虑管棚自身所受到的弯曲和压缩变形两个部分，并且提出相对应的公式，通过计算可以得到管棚结构位移变化，为隧道设计提供参考和数据支撑。 2.如权利要求1所述基于管棚成孔扰动引起地表沉降的计算分析方法，其特征在于，所述计算模型将管棚近似为水平排布。 3.如权利要求1所述基于管棚成孔扰动引起地表沉降的计算分析方法，其特征在于，所述土层结构参数包括土层类型、土层厚度、弹性模量、密度、泊松比、内摩擦角、黏聚力。 4.如权利要求1所述基于管棚成孔扰动引起地表沉降的计算分析方法，其特征在于，基于所述管棚的间距，在拟合地表沉降时得到的沉降槽曲线近似符合正态分布。 5.如权利要求1所述基于管棚成孔扰动引起地表沉降的计算分析方法，其特征在于，所述管棚开挖的施工工法采用台阶法或CRD法。 6.如权利要求1所述基于管棚成孔扰动引起地表沉降的计算分析方法，其特征在于，所述隧道为马蹄形断面。