大型地下结构泄排水减压抗浮控制研究
[Abstract]:The comprehensive development and utilization of urban underground space has become a common choice for the development of cities in the world. Large and super-large underground structures are springing up, but the safety of anti-floating of large-scale underground structures follows. However, the traditional passive anti-floating method has many technical problems, such as durability and fatigue resistance of underground structures. Therefore, finding a new green anti-floating method has become an important subject to be solved urgently in the development and utilization of large underground space. In this paper, a new anti-floating method for underground structures, drainage and anti-floating method, is studied systematically, such as anti-floating mechanism, anti-floating theoretical analysis and calculation system, engineering risk and quality control, and so on. First of all, this paper takes the construction of a large underground parking garage in Shenzhen as the research background, and compares the characteristics of common anti-floating methods systematically and comprehensively from seven aspects, such as time limit, life cycle cost, etc. Based on the thorough analysis and discussion on the mechanism of anti-floating of drainage, it is concluded that the anti-floatation of drain drainage is a kind of green anti-floating technology and method of saving material and saving energy, and it is pointed out that this method is generally suitable for the site of weak permeable layer. Then, through the study of decompression mechanism of drainage and combined with the characteristics of the project, the main design parameters of anti-floating of drainage are determined as four parameters: the pore water pressure head at the bottom of the foundation. From the point of view of modern system control theory, the paper summarizes the principle of anti-floating dynamic control of drains and the constitution of control system. The control principle and process are mainly based on real-time and comprehensive monitoring data information. Based on the results of finite element seepage analysis and calculation, by adjusting the elevation of horizontal pipe, the anti-floating safety and environmental protection control of underground structure are carried out dynamically and timely. Then, based on the groundwater seepage theory of saturated soil and unsaturated soil, the finite element model of anti-floating seepage is established. The control range and design value of the anti-floating design parameters of the project are optimized through seepage analysis and calculation under various working conditions. Two key problems in anti-floating design (system head loss and the influence of structure operation period on the surrounding environment) are discussed in detail. In addition, based on the basic theory of engineering risk management, this paper puts forward the framework of risk management of drainage and anti-floating. Through finite element calculation and analysis, the risk index of anti-floating failure of drainage is identified and determined. Based on the fault tree modeling and analysis of the failure of drainage anti-floating system, all the possible failure modes and the probability of occurrence are found out. According to the results of importance analysis, the control countermeasures of anti-floating risk are worked out. Finally, the quality control of anti-floating system is analyzed. The structure of the filter layer and the design and calculation of the key control parameters are determined. The construction process and the key points of construction control of the filter layer are summarized and put forward. By synthesizing eight kinds of monitoring data of underground structure in construction stage and operation stage, the effect of anti-floating control of drainage is discussed. The conclusion is as follows: the influence of anti-floating method of drainage on the surrounding environment is very small, and the method is economical and reasonable. The technology is feasible. This paper has certain theoretical significance and engineering application value for the research results of underground structure drainage and anti-floating method, and can provide reference for similar large-scale underground engineering construction.
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TU94
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,本文编号:2330095
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