CN113343335A - 城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法，包括如下步骤：步骤一、确定拓建体系构成要素，包括拓建结构、既有结构、地层和周边环境；步骤二、确定评价目标为力学效应U，根据构成要素确定所述评价目标的子目标；步骤三、确定各构成要素的评价指标；步骤四、采用层次分析法确定各评价指标的权重P_i；步骤五、采用评价指标控制值分级法确定评价指标隶属度Q_ij，步骤六、根据评价指标权重及隶属度，计算拓建体系的拓建力学效应U；步骤七、根据拓建力学效应U的取值范围，划分评价等级，建立城市地下空间拓建力学效应分级评价标准。本发明对不同拓建方式给出统一的定量评价标准，为城市地下空间规划、设计、施工提供重要参考依据。

Description

城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法

技术领域

本发明涉及地下施工技术领域，更加具体来说，本发明涉及一种城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法。

背景技术

随着城市地下空间快速发展，建设多维度、网络化、一体化的城市地下空间已经成为必然发展趋势。目前现状地下空间的碎片化开发及不合理规划造成建设品质不高、环境舒适性差、前瞻性缺失、空间资源浪费、连通性及系统性不足、客流拥堵等诸多问题。要形成网络化地下空间，目前存在两种建造模式，一种是新开发地下空间网络化规划设计建造，一种是既有地下空间网络化拓建升级改造。

以往在隧道及地下空间施工安全、突涌水、作用机理等综合评价方法方面，多采用层次分析法建立了考虑多个评价指标的评价方法。在评价指标选取上一般考虑地质因素和工程因素两大方面，地质因素主要包括了地层岩性、围岩强度、节理裂隙发育情况、风化情况、地下水情况等，工程因素主要包括了隧道或地下空间的形状、尺寸、埋深、施工方法、近接距离或空间位置关系等。在与环境相关的评价中，多增加了自然环境类因素，主要包括降水量、风、气温等气象气候条件。这些评价方法很好地解决了受多种因素影响条件下，对某一评价目标进行综合定量评价的目的，但有很多评价指标难以取得准确的定量值，且缺乏相应等级划分标准，造成最终难以取得理想的评价效果。

发明内容

本发明创新地提供了一种城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法，对不同拓建方式给出统一的定量评价标准，为城市地下空间规划、设计、施工提供重要参考依据。

为实现上述的技术目的，本发明公开了一种城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法，包括如下步骤：

步骤一、确定拓建体系构成要素，包括拓建结构、既有结构、地层和周边环境；

步骤二、确定评价目标为力学效应U，根据构成要素确定所述评价目标的子目标包括拓建结构力学效应U₁、既有结构力学效应U₂、地层力学效应U₃、周边环境力学效应U₄；

步骤三、确定各构成要素的评价指标：拓建结构的评价指标包括应力储备量最大值K₁和位移储备量最大值K₂，既有结构的评价指标包括应力相对增量最大值K₃和位移增量斜率最大值K₄，地层的评价指标为地层损失率K₅，周边环境的评价指标为地表沉降曲线最大斜率K₆；

步骤四、采用层次分析法确定各评价指标的权重P_i，其中，i＝1,2,3,4,5,6；

步骤五、采用评价指标控制值分级法确定评价指标隶属度Q_ij(0≤Q_ij≤1)，其中，i＝1,2,3,4,5,6，j为每个评价指标取值范围的等级；

步骤六、根据评价指标权重及隶属度，计算拓建体系的拓建力学效应U：

步骤七、根据拓建力学效应U的取值范围，划分评价等级，建立城市地下空间拓建力学效应分级评价标准。

进一步地，所述步骤三中，拓建结构应力储备量最大值K₁和拓建结构位移储备量最大值K₂的计算方法为：

K₁＝max{K₁₁,K₁₂}

K₂＝max{K₂₁,K₂₂}

式中，K₁₁、K₁₂分别为拓建结构拉、压应力储备量最大值；K₂₁、K₂₂分别为拓建结构竖向、水平位移储备量最大值。

进一步地，所述步骤三中，K₁₁、K₁₂、K₂₁、K₂₂的计算方法为：

K₁₁(或K₁₂)＝max{σ_拓建max/[σ_拓建]}

K₂₁(或K₂₂)＝max{u_拓建max/[u_拓建]}

式中，σ_拓建max为拓建过程中或结束后拓建结构拉应力或压应力的最大值；[σ_拓建]为拓建结构材料的极限抗拉或抗压的强度值；u_拓建max为拓建过程中或结束后拓建结构竖向或水平的位移最大值；[u_拓建]为拓建结构竖向或水平位移控制值。

进一步地，所述步骤三中，既有结构应力相对增量最大值K₃和既有结构位移增量斜率最大值K₄的计算方法为：

K₃＝max{K₃₁,K₃₂}

K₄＝max{K₄₁,K₄₂}

式中，K₃₁、K₃₂分别既有结构拉、压应力相对增量最大值；K₄₁、K₄₂分别为既有结构竖向、水平位移斜率最大值。

进一步地，K₃₁、K₃₂、K₄₁、K₄₂的计算方法为：

K₃₁(或K₃₂)＝max{(σ_既有max-σ_既有0)/([σ_既有]-σ_既有0)}

K₄₁(或K₄₂)＝max{(Δu_k-Δu_l/L_kl}

式中，σ_拓建max为拓建过程中或结束后既有结构拉应力或压应力的最大值；σ_既有0为拓建前既有结构拉应力或压应力初始值；[σ_既有]为既有结构材料的极限抗拉或抗压强度值；Δu_k、Δu_l分别为k、l点既有结构竖向或水平位移增量；L_kl为既有结构k、l两点间水平或垂直距离。

进一步地，地层的评价指标为地层损失率K₅的计算方法为：

K₅＝V_u/V₀

式中，V_u为施工结束后影响范围内的地层损失体积量；V₀为地下空间拓建开挖地层体积量。

进一步地，周边环境的评价为地表沉降曲线最大斜率K₆的计算方法为：

K₆＝max{(u_m-u_n)/L_mn}

式中，u_m、u_n分别为地表m点、n点的地表沉降；L_mn为地表m、n点间水平距离。

进一步地，所述步骤四中，采用层次分析法确定各评价指标权重Pi，具体包括：

S41、构造判断矩阵：采用专家分析法对每个评价指标的重要程度进行打分，对影响到评价目标U的6个评价指标K₁、K₂、K₃、K₄、K₅、K₆构造6×6判断矩阵M＝(x_ij)_6×6(i，j＝1，2，···，6)；

S42、采用几何平均法确定判断矩阵M的最大特征值λ_max及特征向量；

S43、判断矩阵的一致性检验及归一化处理：

确定判断矩阵M满足一致性要求后，对特征向量进行归一化处理，获得各评价指标对应的权重值P_i；如判断矩阵M不满足一致性要求，重新修改判断矩阵M，直至满足一致性要求。

进一步地，步骤S43中，判断矩阵的一致性检验方法为：

计算出判断矩阵M的一致性指标CI；

式中，n为判断矩阵M的阶数。

计算出判断矩阵M的一致性比值；

其中，RI为设定的平均随机一致性指标，

当CR小于设定的阈值时，则确定矩阵M具有一致性。

本发明的有益效果为：

(1)本发明的城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法对不同拓建方式给出统一的定量评价标准，为城市地下空间规划、设计、施工提供重要参考依据。

(2)本发明可以建立不同拓建结构尺寸、近接距离与拓建力学效应的关系，对不同结构尺寸和近接距离给出统一的定量评价值，解决不同结构尺寸、近接距离条件下施工风险对比分析技术问题。

(3)本发明可以建立不同地层条件与拓建力学效应的关系，对不同地层条件给出统一的定量评价值，解决不同地层条件下施工风险对比分析技术问题。

(4)本发明可以建立不同施工方法与拓建力学效应的关系，对不同结构尺寸和近接距离给出统一的定量评价值，解决不同结构尺寸、近接距离条件下施工风险对比分析技术问题。

附图说明

图1为本发明的城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法流程图；

图2为本发明的城市地下空间网络化拓建力学效应评价指标体系；

图3为本发明实施例的不同拓建方式的拓建力学效应排序。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明提供的城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法进行详细的解释和说明。

网络化地下空间是指融合使用功能，汇通空间节点，疏导人、车、物流系统，协调衔接地面空间，所形成的平面相连、上下互通的网络化地下空间形态。从使用功能上，包括地下交通、地下商业、地下仓储、地下人防、公共服务等；从空间形态上，网络化地下空间汇通标志性节点、内部节点、边界节点及内部人、车、流系统而形成具有规则化网络特征的地上地下连通体。

地下空间网络化拓建是指为满足地下空间网络化要求，在既有地下空间基础上，连通、扩建、改建、增建、结建地下空间，建立地下空间之间及地下空间与地面之间的有机联系，形成平面相连、上下互通的网络化地下空间。

地下空间拓建方式是指根据拓建结构与既有结构的空间相对位置关系，地下空间拓建所表现出来的结构形式。

拓建力学效应是指城市地下空间拓建过程中，地层开挖或结构重构对由拓建结构、既有结构、地层和周边环境构成的拓建体系产生影响，从而引起结构(或地层)应力、位移的变化，拓建施工对拓建体系应力、位移的影响程度称拓建力学效应。

本实施例具体公开了一种城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法，包括如下步骤：

步骤一、确定拓建体系构成要素，包括拓建结构、既有结构、地层和周边环境；构成要素的确定是根据城市地下空间网络化拓建定义，基于239个国内外调研拓建工程案例确定的。

步骤二、确定评价目标为力学效应U，根据构成要素确定所述评价目标的子目标包括拓建结构力学效应U₁、既有结构力学效应U₂、地层力学效应U₃、周边环境力学效应U₄。评价目标是根据拓建力学效应定义，拓建力学效应受拓建方式、结构类型、结构尺寸、地层条件等多种因素影响确定的。

步骤三、确定各构成要素的评价指标：拓建结构的评价指标包括应力储备量最大值K₁和位移储备量最大值K₂，既有结构的评价指标包括应力相对增量最大值K₃和位移增量斜率最大值K₄，地层的评价指标为地层损失率K₅，周边环境的评价指标为地表沉降曲线最大斜率K₆；

拓建结构应力储备量最大值K₁和拓建结构位移储备量最大值K₂的计算方法为：

K₁＝max{K₁₁,K₁₂}

K₂＝max{K₂₁,K₂₂}

式中，K₁₁、K₁₂分别为拓建结构拉、压应力储备量最大值；K₂₁、K₂₂分别为拓建结构竖向、水平位移储备量最大值。

K₁₁、K₁₂、K₂₁、K₂₂的计算方法为：

K₁₁(或K₁₂)＝max{σ_拓建max/[σ_拓建]}

K₂₁(或K₂₂)＝max{u_拓建max/[u_拓建]}

式中，σ_拓建max为拓建过程中或结束后拓建结构拉应力或压应力的最大值；[σ_拓建]为拓建结构材料的极限抗拉或抗压的强度值；u_拓建max为拓建过程中或结束后拓建结构竖向或水平的位移最大值；[u_拓建]为拓建结构竖向或水平位移控制值。

既有结构应力相对增量最大值K₃和既有结构位移增量斜率最大值K₄的计算方法为：

K₃＝max{K₃₁,K₃₂}

K₄＝max{K₄₁,K₄₂}

式中，K₃₁、K₃₂分别既有结构拉、压应力相对增量最大值；K₄₁、K₄₂分别为既有结构竖向、水平位移斜率最大值。

K₃₁、K₃₂、K₄₁、K₄₂的计算方法为：

K₃₁(或K₃₂)＝max{(σ_既有max-σ_既有0)/([σ_既有]-σ_既有0)}

K₄₁(或K₄₂)＝max{(Δu_k-Δu_l/L_kl}

式中，σ_拓建max为拓建过程中或结束后既有结构拉应力或压应力的最大值；σ_既有0为拓建前既有结构拉应力或压应力初始值；[σ_既有]为既有结构材料的极限抗拉或抗压强度值；Δu_k、Δu_l分别为k、l点既有结构竖向或水平位移增量；L_kl为既有结构k、l两点间水平或垂直距离。

地层的评价指标为地层损失率K₅的计算方法为：

K₅＝V_u/V₀

式中，V_u为施工结束后影响范围内的地层损失体积量；V₀为地下空间拓建开挖地层体积量。

周边环境的评价为地表沉降曲线最大斜率K₆的计算方法为：

K₆＝max{(u_m-u_n)/L_mn}

式中，u_m、u_n分别为地表m点、n点的地表沉降；L_mn为地表m、n点间水平距离。

步骤四、采用层次分析法确定各评价指标的权重P_i，其中，i＝1,2,3,4,5,6；具体包括：

S41、构造判断矩阵：采用专家分析法对每个评价指标的重要程度进行打分，对影响到评价目标U的6个评价指标K₁、K₂、K₃、K₄、K₅、K₆构造6×6判断矩阵M＝(x_ij)_6×6(i，j＝1，2，…，6)；

S42、采用几何平均法确定判断矩阵M的最大特征值λ_max及特征向量；

采用几何平均法求解矩阵M的最大特征值λ_max＝6.0083，对应特征向量为[0.291，0.291，0.604，0.604，0.135，0.291]^T。

S43、判断矩阵的一致性检验及归一化处理：

确定判断矩阵M满足一致性要求后，对特征向量进行归一化处理，获得各评价指标对应的权重值P_i。

6个评价指标K₁、K₂、K₃、K₄、K₅、K₆对应的权重值P₁＝0.131，P₂＝0.131，P₃＝0.273，P₄＝0.273，P₅＝0.061，P₆＝0.131。

判断矩阵的一致性检验方法为：

计算出判断矩阵M的一致性指标CI；

式中，n为判断矩阵M的阶数。

计算出判断矩阵M的一致性比值；

其中，RI为<0.10，CR小于0.10，则确定矩阵M具有一致性。

步骤五、采用评价指标控制值分级法确定评价指标隶属度Q_ij(0≤Q_ij≤1)，其中，i＝1,2,3,4,5,6，j为每个评价指标取值范围的等级；

(1)根据评价指标取值划分等级

采用评价指标控制值分级法，将6个评价指标的取值范围分别划分为6个等级，其中1级影响程度最低，6级影响程度最高。6级按对应评价指标的规范控制值进行取值，1-5级按等差分配，各评价指标取值范围等级划分如表1。

表1各评价指标取值范围等级划分

(2)确定评价指标隶属度

再根据取值范围确定各评价指标值的隶属度Q_ij(0≤Q_ij≤1)，为取得连续的隶属度取值，根据表1取值范围，确定各评价指标隶属度为

Q_1j＝K₁，(当K₁≥1.0时，Q_1j取1.0)

Q_2j＝K₂，(当K₂≥1.0时，Q_2j取1.0)

Q_3j＝K₃，(当K₃≥1.0时，Q_3j取1.0)

Q_4j＝0.25×10⁴K₄，(当K₄≥4.0×10^-4时，Q_4j取1)

Q_5j＝0.5×10²K₅，(当K₅≥2.0×10^-2时，Q_5j取1)

Q_6j＝0.5×10³K₆，(当K₆≥2.0×10^-3时，Q_6j取1)

步骤六、根据评价指标权重及隶属度，计算拓建体系的拓建力学效应U：

本实施例中，汇总各评价指标权重及隶属度，如表2所示。

表2评价指标权重及隶属度

步骤七、根据拓建力学效应U的取值范围，划分评价等级，建立城市地下空间拓建力学效应分级评价标准。

根据U取值范围将城市地下空间拓建力学效应划分为极严重(Ⅰ)、严重(Ⅱ)、中等(Ⅲ)、轻微(Ⅳ)、无(Ⅴ)5个等级，如表3。

表3城市地下空间拓建力学效应评价等级标准

本实施例中，按地下空间拓建方式定义，根据拓建结构与既有结构的空间相对位置关系，基于国内外239个拓建工程案例，将地下空间拓建方式归纳总结为5种基本类型和18种亚级类型，并给出5种拓建方式基本类型的定义。即

(1)水平增建是指在既有结构侧向影响范围内增建地下空间，形成与既有结构共用、密贴或相邻地下空间的拓建方式，包括水平近距增建、水平密贴增建2种亚级类型。

(2)连通接驳是指采用开口、通道、下沉广场等方式，建立既有地下空间之间或地下空间与地面建筑物之间有机联系的拓建方式，包括通道连通、水平开口连通、垂直开口连通、下沉广场连通、混合式连通5种亚级类型。

(3)竖向增层是指在既有结构竖向影响范围内通过原位、平行或交叉等方式，增建地下空间并与既有地下空间整体或局部连通的拓建方式，包括原位增建、近距上跨、密贴上跨、近距下穿、密贴下穿5种亚级类型。

(4)以小扩大是指在既有结构基础上扩建，与既有空间共同形成较大地下空间的拓建方式，包括单侧原位扩建、双侧原位扩建、单洞扩建三连拱车站、双洞扩建三连拱车站、双洞连通增建车站5种亚级类型。

(5)多维拓展是指在既有结构基础上，综合运用一种或多种拓建方式在不同空间方位拓展形成新的地下空间，或利用既有地下空间节点开发地下综合体等拓建方式的统称，包括组合方式1种亚级类型。

采用上述评价方法，计算不同拓建方式的拓建力学效应U并进行对比分析，可得不同拓建方式的拓建力学效应排序如图1。

由上述拓建力学效应评价结果，以小扩大拓建方式影响程度最大，影响等级为Ⅰ级(极严重)或Ⅱ级(严重)；其次为竖向增层，影响等级为Ⅱ级(严重)或Ⅲ级(中等)，水平增建及连通接驳影响程度较小，影响等级均为Ⅳ级(轻微)。由此，拓建方式基本类型的拓建力学效应排序为以小扩大＞竖向增层＞水平近接＞连通接驳。

本发明是建立在地下空间拓建这个新概念和拓建方式分类基础之上的，将在既有地下空间基础上的拓建升级改造作为区别于规划新建的一类建造模式，地下空间拓建相关研究将有力促进网络化地下空间发展。本发明与现有技术对比的创新点及优势如下：

(1)评价指标的优势

评价指标采用结构(或地层)应力、位移指标，其优势表现在于两个方面：

一方面，评价指标全部定量化取值，本发明采用了数值仿真所得应力、位移计算结果，为了避免计算结果差异性，在对比某一种影响因素时，除了采用相同的材料本构方程、模型边界条件，其他影响因素也保持统一，这样就使不同影响因素的计算结果相对值更有意义。在现有技术所取的评价指标中，如地层岩性、节理裂隙发育情况、风化程度、施工方法等很多不能准确取值，而本发明通过数值仿真使每个评价指标都能定量取值，并进行准确地对比分析。

另一方面，本发明选取的结构(或地层)应力、位移评价指标，在现行相关规范中均可查到其允许的控制值，从而就可以方便地进行评价指标取值范围的分级，进而确定评价指标的隶属度。在现有技术所取的评价指标中，多数评价指标上限值无参考依据，如隧道(或地下空间)开挖跨度、埋深、近接距离等虽能准确取值，但很难进行准确分级，也就难以给出准确的评价指标隶属度，特别是不能给出连续取值的隶属度值。

(2)隶属度取值优势

由于本发明选取的评价指标，在现行相关规范中均可查到其允许的控制值，这样就可方便地进行评价指标取值范围的分级，采用评价指标值与规范控制值之比作为隶属度取值，从而使每个评价指标隶属度均可取得0～1之间的连续取值。这是现有技术中评价指标无法做到的。

取得连续隶属度取值的优势在于，可以较准确地开展两种及以上相差不大工况的对比分析，如果不能取得连续隶属度取值时，这些工况会取得同一个评价目标值。如在近接施工中，是先开挖近既有结构侧，还是先开挖远既有结构侧影响程度更小，施工更安全的评价时，如评价指标隶属度取得连续值时，可很方便地进行对比评价。而这些是以往综合评价方法很难实现的。

(3)针对对象和实施效果的优势

本技术方案针对城市地下空间网络化拓建影响程度开展综合评价，把拓建作为区别于新建的一类去考虑，拓建是一个新概念，包括了多种拓建方式。现有技术只是针对某一种类型进行评价，本发明针对对象不同。

通过本发明方法的应用，可以实现不同类型拓建方式的对比评价。如可以对近接基坑明挖施工与下穿车站暗挖施工进行对比评价，这是现有技术做不到的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任至少一个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、确定拓建体系构成要素，包括拓建结构、既有结构、地层和周边环境；

步骤二、确定评价目标为力学效应U，根据构成要素确定所述评价目标的子目标包括拓建结构力学效应U₁、既有结构力学效应U₂、地层力学效应U₃、周边环境力学效应U₄；

步骤三、确定各构成要素的评价指标：拓建结构的评价指标包括应力储备量最大值K₁和位移储备量最大值K₂，既有结构的评价指标包括应力相对增量最大值K₃和位移增量斜率最大值K₄，地层的评价指标为地层损失率K₅，周边环境的评价指标为地表沉降曲线最大斜率K₆；

步骤四、采用层次分析法确定各评价指标的权重P_i，其中，i＝1,2,3,4,5,6；

步骤五、采用评价指标控制值分级法确定评价指标隶属度Q_ij(0≤Q_ij≤1)，其中，i＝1,2,3,4,5,6，j为每个评价指标取值范围的等级；

步骤六、根据评价指标权重及隶属度，计算拓建体系的拓建力学效应U：

步骤七、根据拓建力学效应U的取值范围，划分评价等级，建立城市地下空间拓建力学效应分级评价标准。

2.根据权利要求1所述的城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法，其特征在于，所述步骤三中，拓建结构应力储备量最大值K₁和拓建结构位移储备量最大值K₂的计算方法为：

K₁＝max{K₁₁,K₁₂}

K₂＝max{K₂₁,K₂₂}

式中，K₁₁、K₁₂分别为拓建结构拉、压应力储备量最大值；K₂₁、K₂₂分别为拓建结构竖向、水平位移储备量最大值。

3.根据权利要求2所述的城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法，其特征在于，所述步骤三中，K₁₁、K₁₂、K₂₁、K₂₂的计算方法为：

K₁₁(或K₁₂)＝max{σ_拓建max/[σ_拓建]}

K₂₁(或K₂₂)＝max{u_拓建max/[u_拓建]}

式中，σ_拓建max为拓建过程中或结束后拓建结构拉应力或压应力的最大值；[σ_拓建]为拓建结构材料的极限抗拉或抗压的强度值；u_拓建max为拓建过程中或结束后拓建结构竖向或水平的位移最大值；[u_拓建]为拓建结构竖向或水平位移控制值。

4.根据权利要求1或2所述的城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法，其特征在于，所述步骤三中，既有结构应力相对增量最大值K₃和既有结构位移增量斜率最大值K₄的计算方法为：

K₃＝max{K₃₁,K₃₂}

K₄＝max{K₄₁,K₄₂}

式中，K₃₁、K₃₂分别既有结构拉、压应力相对增量最大值；K₄₁、K₄₂分别为既有结构竖向、水平位移斜率最大值。

5.根据权利要求4所述的城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法，其特征在于，K₃₁、K₃₂、K₄₁、K₄₂的计算方法为：

K₃₁(或K₃₂)＝max{(σ_既有max-σ_既有0)/([σ_既有]-σ_既有0)}

K₄₁(或K₄₂)＝max{(Δu_k-Δu_l/L_kl}

式中，σ_拓建max为拓建过程中或结束后既有结构拉应力或压应力的最大值；σ_既有0为拓建前既有结构拉应力或压应力初始值；[σ_既有]为既有结构材料的极限抗拉或抗压强度值；Δu_k、Δu_l分别为k、l点既有结构竖向或水平位移增量；L_kl为既有结构k、l两点间水平或垂直距离。

6.根据权利要求1所述的城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法，其特征在于，地层的评价指标为地层损失率K₅的计算方法为：

K₅＝V_u/V₀

式中，V_u为施工结束后影响范围内的地层损失体积量；V₀为地下空间拓建开挖地层体积量。

7.根据权利要求1所述的城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法，其特征在于，周边环境的评价为地表沉降曲线最大斜率K₆的计算方法为：

K₆＝max{(u_m-u_n)/L_mn}

式中，u_m、u_n分别为地表m点、n点的地表沉降；L_mn为地表m、n点间水平距离。

8.根据权利要求1所述的城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法，其特征在于，所述步骤四中，采用层次分析法确定各评价指标权重Pi，具体包括：

S41、构造判断矩阵：采用专家分析法对每个评价指标的重要程度进行打分，对影响到评价目标U的6个评价指标K₁、K₂、K₃、K₄、K₅、K₆构造6×6判断矩阵M＝(x_ij)_6×6(i，j＝1，2，···，6)；

S42、采用几何平均法确定判断矩阵M的最大特征值λ_max及特征向量；

S43、判断矩阵的一致性检验及归一化处理：

确定判断矩阵M满足一致性要求后，对特征向量进行归一化处理，获得各评价指标对应的权重值P_i；如判断矩阵M不满足一致性要求，重新修改判断矩阵M，直至满足一致性要求。

9.根据权利要求8所述的城市地下空间网络化拓建力学效应评价方法，其特征在于，步骤S43中，判断矩阵的一致性检验方法为：

计算出判断矩阵M的一致性指标CI；

式中，n为判断矩阵M的阶数。

计算出判断矩阵M的一致性比值；

其中，RI为设定的平均随机一致性指标，

当CR小于设定的阈值时，则确定矩阵M具有一致性。

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