深基坑施工临近隧道结构安全风险影响的研究

发布时间：2020-11-01 19:20

　　 随着时代的发展和实际的需求,人们开始向地下寻求空间,因此地下空间的开发日趋常见,深基坑和隧道工程在城市建设过程中也越来越频繁。目前,临近隧道的深基坑工程逐渐呈现“大、紧、深”的特点,由于两者均属于变形敏感的结构,施工过程中若临近的隧道结构受损较大时将会产生严重的不良后果。因此系统的研究深基坑开挖临近既有隧道安全风险的影响越来越受到人们的关注。目前,针对临近隧道结构的深基坑工程的研究主要采用理论研究、实测分析、数值模拟的方法。这些研究中针对基坑临近隧道的风险研究较少,关于基坑领域的风险研究,国内外的研究集中在基坑施工期间的技术风险,对于周围环境的风险评估较少。为了科学准确地评估深基坑开挖临近既有隧道结构的安全风险的大小,本文基于风险管理的理论,开展了以下工作:(1)统计国内外34个临近隧道结构的深基坑工程,通过数据统计的手段将基坑的整体概况、既有隧道与基坑的相对位置、隧道所在的土体情况、围护结构的情况、加固情况以及施工的工艺等因素进行归纳,并结合隧道的变形收敛情况,系统地分析和总结深基坑开挖临近隧道的影响因素,将其归纳为深基坑施工影响和隧道易损性两方面及八个主要因素;(2)基于综合风险指数矩阵法建立深基坑临近既有隧道的风险评估模型,引入熵权法对评价指标权重确定过程进行改进,提高评价体系的可靠性;通过对工程实例的统计及已有文献的总结,提出各指标等级赋值标准和评价准则;最后通过工程实例对评价体系进行验证,验证结果表明该评价体系能为工程决策提供有效参考。(3)针对高风险等级的深基坑建立风险监控与预警机制:动态监控部分,从监测内容、测点布置以及监测频率三部分进行阐述;预警部分,参考现有的规范标准,结合工程实际情况确定深基坑临近隧道工程的监测报警标准,在此基础上建立三级预警管理制度。
【学位单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU753;U451
【部分图文】：

硕士学位论文虑基坑开挖的时间效应，引入非线性流变模型，基于弹性地下连续梁理论提出预测隧道隆起的计算方法。针对盾构隧道，村上博智等提出了梁-弹簧模型，土体与隧道间相互作用使用地基弹簧模拟，如图 1.1。志波由纪夫等提出了纵向等效连续化模型模拟隧道与土的相互作用，把隧道视为弹性地基上的直梁进行计算，如图 1.2。

虑基坑开挖的时间效应，引入非线性流变模型，基于弹性地下连续梁理论提出预测隧道隆起的计算方法。针对盾构隧道，村上博智等提出了梁-弹簧模型，土体与隧道间相互作用使用地基弹簧模拟，如图 1.1。志波由纪夫等提出了纵向等效连续化模型模拟隧道与土的相互作用，把隧道视为弹性地基上的直梁进行计算，如图 1.2。图 1.1 接头弹簧地基梁模型

坑临近隧道影响机理坑变形机理开挖过程中，一方面坑底土体发生随着土体卸荷向上隆起，另一方导致围护墙发生水平方向的位移，从而使墙外侧土体随之发生位移开挖导致周围土层移动，其主要因素是基坑底部土体的隆起以及基移。底土体隆起底部隆起是基坑土体发生垂直卸荷而引起坑底土应力状态改变的反性和塑性隆起。隆起发生于开挖深度还不深的阶段，此时坑底土体隆起的最高处往部，如图 2.4（a），且随着开挖结束而停止；而两侧土体很少朝坑内外土体高差随着开挖不断增大，开挖达到一定深度后围护墙外侧的移动，坑底发生塑性隆起。同时，坑外产生塑性区，并引起地面沉土体隆起量逐渐转变成中间小两边大的形状，如图 2.4（b）所示。
【参考文献】

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本文编号：2865972