(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211235122.X (22)申请日 2022.10.10 (71)申请人 上海同岩土 木工程科技股份有限公 司 地址 200092 上海市杨 浦区四平路138 8号 同济联合广场C座 408室 (72)发明人 刘学增　杨芝璐　付佳卉　师刚　 桑运龙　叶康　 (74)专利代理 机构 上海浦东良风专利代理有限 责任公司 31 113 专利代理师 张劲风 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06Q 50/08(2012.01)G06F 17/11(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种地铁隧道保护区工程活动分级方法 (57)摘要 本发明涉及一种地铁隧道保护区工程活动 分级方法， 主要解决现有分级方法存在的分级因 素涵盖不全， 分级标准过于笼统的技术问题。 具 体为： 根据每一类别工程活动对邻近地铁隧道的 影响程度， 建立地铁隧道安全保护 区划分标准； 获取既有地铁隧道和外部作业工程的相关结构 参数、 建设工程区的地质参数； 代入该工程活动 类型的保护区分级边界计算公式； 分析隧道位置 与各等级保护区的关系， 确定工程安全管理等 级。 该方法针对不同类型工程活动对地铁隧道安 全保护区进行合理划分， 能够准确控制邻近地铁 隧道的工程风险， 为地铁隧道保护区内的工程设 计及安全保护措施实施提供合理的依据。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 115455734 A 2022.12.09 CN 115455734 A 1.一种地铁隧道保护区工程活动分级方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： S1、 根据每一类别工程活动对邻近地铁隧道 的安全影响程度， 建立地铁 隧道安全保护 区划分标准； S2、 获取既有地铁隧道和外部作业工程的相关结构参数、 建设工程区地质参数和既有 地铁隧道的健康状态等级； S3、 代入该工程活动类型的保护区分级边界计算公式； S4、 分析隧道位置与各等级保护区的关系， 初步确定 工程安全管理等级； S5、 基于既有地铁隧道的健康状态等级， 确定最终工程 安全管理等级： 若既有地铁隧道健康状态等级为1级， 则工程 安全管理等级不变； 若既有地铁隧道健康状态等级为2级， 则提升工程安全管理等级， 原3级提高为2级， 原2 级提至1级； 若既有地铁隧道健康状态等级为3级， 则工程 安全管理等级最终确定为1级。 2.根据权利要求1所述的一种地铁隧道保护区工程活动分级方法， 其特征在于， 所述工 程建设包括单侧基坑工程、 新建平行下穿隧道工程或新建垂直上穿隧道工程、 上方堆载工 程或上方卸载工程。 3.根据权利要求1所述的一种地铁隧道保护区工程活动分级方法， 其特征在于， 所述单 侧基坑工程， 其分级方法具体为： 当 则该单侧基坑工程 安全管理等级为1级， 当 则该单侧基坑工程安全管理等级 为2级， 当 则该单侧基坑工程 安全管理等级为3级， 以上式子中， B为相邻基坑边界与既有地铁隧道中心线的距离， D为既有地铁隧道外径， h为既有地铁隧道 埋深， H1为基坑开挖深度， H2为地下连续墙底部埋深， α1为基坑底部围岩破 裂角， α2为地下连续墙底部围岩破裂角， 通过公式 计算， 为基坑底部或地下连 续墙底部围岩内摩擦角。 4.根据权利要求1所述的一种地铁隧道保护区工程活动分级方法， 其特征在于， 所述新 建平行下穿隧道工程， 其分级方法具体为： (1)针对新建隧道上方可形成坍落拱的工况， 设新建隧道拱顶为原点， 隧道断面为xOy 平面， y轴正向为竖直向上， x轴为水平向右， 既有地铁隧道断面中心点 为(x0,y0)且y0＞0， 则 当 且 新建平行下穿隧道工程安全管理等级为1 级； 当 且 或， 且权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115455734 A 2新建平行下穿隧道工程安全管理等级为 2级； 当(x0,y0)在上述范围外， 新建平行 下穿隧道工程 安全管理等级为3级； 以上式子中， D为既有隧道外径， B为新建隧道坍落拱半跨度， h为坍落拱高度， b为新建 隧道半跨度， H为 新建隧道高度， 为隧道围岩内摩擦角； (2)当新建隧道上方无法形成坍落拱时， 所述新建平行下穿隧道工程， 其分级方法具体 为： 设新建隧道拱顶为原点， 隧道断面为xOy平面， y轴正向为竖直向上， x轴为水平向右， 既 有地铁隧道断面中心点 为(x0,y0)且y0＞0， 则 当 时， 新建平行 下穿隧道工程 安全管理等级为1级； 当 时， 新建平行 下穿隧道工程 安全管理等级为2级； 当(x0,y0)在上述范围外， 新建平行 下穿隧道工程 安全管理等级为3级； 以上式子中， D为既有隧道外径， b为新建隧道半跨度， H为新建隧道高度， 为新建隧道 底部围岩内摩擦角。 5.根据权利要求1所述的一种地铁隧道保护区工程活动分级方法， 其特征在于， 所述新 建垂直上穿隧道工程， 其分级方法具体为： 当s≥20mm时， 新建垂直上穿隧道工程 安全管理等级为1级； 当10mm≤s＜20m m时， 新建垂直上穿隧道工程 安全管理等级为2级； 当0＜s＜10m m时， 新建垂直上穿隧道工程 安全管理等级为3级； 式中， s为新建隧道 施工引起的既有隧道上 方土体变形量； 进一步地， 所述s， 可根据下式进行估算： 式中， d为新建隧道外径， 单位： m， l为新建隧道与既有隧道净距， 单位： m， Vl为地层损失 率， α 为与地层性质相关的常数， 对于强风 化花岗岩地层可 取0.084。 6.根据权利要求1所述的一种地铁隧道保护区工程活动分级方法， 其特征在于， 所述上 方堆载工程， 其分级方法具体为： 当 时， 该上方堆载工程 安全管理等级为1级； 当 时， 该上方堆载工程 安全管理等级为2级； 当 时， 该上方堆载工程 安全管理等级为3级；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115455734 A 3