【碩士】新建地鐵基于沉降控制的近接施工工法優(yōu)化【2010】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：巖土工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：北京建筑工程學(xué)院　　學(xué)位年度： 2010年　　隨著我國城市化進(jìn)程的加快，為解決城市公共交通問題，地鐵工程蓬勃發(fā)展。在繁華城市修建地鐵隧道工程，施工不可避免要近接或穿越地上或地下建(構(gòu))筑物，與此同時(shí)也涌現(xiàn)出大量的巖土工程和施工技術(shù)問題需要解決。施工引起的地表沉降可能危及地上和地下建筑等的安全，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失甚至人員傷亡，引起不良的社會影響。因此在施工過程中，如何防止塌方，如何可靠地預(yù)計(jì)并有效地控制施工所引起的地表沉降，從而保護(hù)工程沿線地上建筑和地下建筑的安全，已成為城市地鐵工程建設(shè)中必須解決的一個(gè)重要現(xiàn)實(shí)課題?！　奈覈壳暗墓こ虒?shí)踐和學(xué)術(shù)研究來看，在地下工程開挖對近接建(構(gòu))筑物的損害及防治對策方面，目前尚沒有一個(gè)完整的地鐵開挖引發(fā)的建筑損害評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)的學(xué)術(shù)性研究也較少。一般的做法是給定一個(gè)沉降值極限，認(rèn)為不超過該極限即可。例如，在北京和深圳等城市，一般規(guī)定地下工程開挖造成的地表沉降上限值為30mm，地表隆起值控制在10mm內(nèi)。但是這個(gè)值是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)制訂出來的，沒有系統(tǒng)的理論研究根據(jù)。即便是在30mm的范圍內(nèi)，不同的結(jié)構(gòu)就有不同的力學(xué)響應(yīng)，損害程度也是不一樣的，對有的隧道工程可能過于保守，對有的隧道工程卻是不安全的。因此根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來對建(構(gòu))筑物采取的加固措施不一定就是適當(dāng)?shù)?，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上可能是不合理的?！　”菊撐恼腔趯?dǎo)師的“地下工程穿越既有交通設(shè)施技術(shù)要求”課題，結(jié)合北京站至北京西站地下直徑線大斷面、高水位和軟弱圍巖隧道工程的實(shí)際施工情況，對該閻題進(jìn)行了較為深入的研究和探討，從地面沉降、洞頂和洞底沉降、洞側(cè)水平變形、鄰近既有建筑物沉降、既有線沉降、地F管線沉降六個(gè)方面對地表沉降變形等進(jìn)行分類細(xì)化研究，更針對性地提出沉降控制值，為以后此類工程提供工程類比經(jīng)驗(yàn)，使此類施工控制更加適用、安全、經(jīng)濟(jì)。首先根據(jù)直徑線工程實(shí)際采用的雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，建立與其施工步序相應(yīng)的數(shù)值模擬模型，然后用試驗(yàn)段現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)得出的地面沉降曲線、洞項(xiàng)沉降變形收斂曲線、洞側(cè)水平變形收斂曲線和既有建筑物沉降曲線驗(yàn)證數(shù)值模型，通過調(diào)整數(shù)值模型巖土和結(jié)構(gòu)網(wǎng)格單元參數(shù)耦合上述現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)曲線，模擬出工程現(xiàn)場圍巖的近似二維和真三維初始狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上平面模擬雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、洞樁法、CRD法、CD法、單側(cè)壁導(dǎo)坑法和臺階法35種結(jié)構(gòu)斷面形式126種施工步序，分析其變形趨勢初步得出施．[優(yōu)化的雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、洞樁法、CRD法對沉降控制有利，由此三維模擬這三種典型工法對沉降變形細(xì)化分類控制作進(jìn)一步研究，最后綜合上述分析得出施工優(yōu)化方案為洞樁法，并相，藏提出各種細(xì)化分類控制指標(biāo)。　　“地下工程穿越既有交通設(shè)施技術(shù)要求”課題需要大量工程類比案例支持。隨著我國地鐵隧道工程大規(guī)模建設(shè)，地下近接工程的案例將會越來越多且越來越復(fù)雜，其研究町謂方興未艾，希望能夠拋磚引玉深入此類問題的研究，本著繼承與發(fā)展的原則將我國地F空間資源的利用和地F工程的發(fā)展引入可持續(xù)發(fā)展的道路?！　?

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