地鐵隧道穿越城市異形板橋風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及主動(dòng)防護(hù)研究.pdf

1、隨著我國(guó)地下空間的開(kāi)發(fā)與利用，城市地鐵工程的建設(shè)正迎來(lái)新一輪高潮?？紤]到城市建設(shè)的復(fù)雜性，地鐵隧道穿越城市橋梁基礎(chǔ)是不可避免的。作為城市橋梁系統(tǒng)中最為薄弱的部位，異形板橋的安全必須引起工程技術(shù)人員足夠的重視。本文依托北京地鐵7號(hào)線穿越廣安門(mén)異形板橋工程，通過(guò)工前風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、異形板橋剩余承載力評(píng)定、異形板橋基礎(chǔ)沉降控制標(biāo)準(zhǔn)的確定和主動(dòng)頂升支護(hù)關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)隧道穿越城市異形板橋工程的安全控制。本文提出的關(guān)于穿越工程風(fēng)險(xiǎn)定級(jí)和主

2、動(dòng)支護(hù)關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)的方法在實(shí)際工程中得到了驗(yàn)證，可為今后隧道穿越異形板橋工程的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和頂升支護(hù)設(shè)計(jì)提供參考。本文主要內(nèi)容包括:
　　(1)從盾構(gòu)隧道施工對(duì)周?chē)翆訑_動(dòng)的機(jī)理出發(fā)，研究了盾構(gòu)隧道施工對(duì)單樁及群樁基礎(chǔ)的影響，重點(diǎn)分析了群樁基礎(chǔ)的遮攔效應(yīng)和土拱效應(yīng)，并使用FLAC3D軟件對(duì)盾構(gòu)隧道施工影響下鄰近群樁的基礎(chǔ)變形進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。
　　(2)通過(guò)引入單向受壓彈簧模擬橡膠支座的作用，對(duì)城市異形板橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和沉降力學(xué)

3、特性進(jìn)行了有限元分析。引入易損性指數(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)異形板橋基礎(chǔ)沉降易損性的評(píng)價(jià)。
　　(3)在分析盾構(gòu)施工對(duì)地層和樁基影響的基礎(chǔ)上，引入了改進(jìn)肯特法風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。通過(guò)結(jié)合工程實(shí)際狀況并優(yōu)化相關(guān)參數(shù)和評(píng)價(jià)指標(biāo)，使用FLAC3D和Midas Civil進(jìn)行數(shù)值模擬，從而實(shí)現(xiàn)了盾構(gòu)隧道穿越廣安門(mén)異形板工程的風(fēng)險(xiǎn)定級(jí)。
　　(4)在分析廣安門(mén)異形板橋力學(xué)特性的基礎(chǔ)上，通過(guò)引入雷達(dá)圖法實(shí)現(xiàn)了對(duì)異形板橋剩余承載力的評(píng)估。借助Midas Ci

4、vil進(jìn)行異形板橋的基礎(chǔ)沉降特性分析，確定了廣安門(mén)異形板橋單墩沉降控制標(biāo)準(zhǔn)，并在此基礎(chǔ)上得到不同基礎(chǔ)組合沉降的控制方法。
　　(5)通過(guò)對(duì)異形板橋主動(dòng)頂升過(guò)程中各種工況的有限元模擬，并借助前期對(duì)異形板橋承載力的折減分析，得到了廣安門(mén)異形板橋頂升過(guò)程中各墩柱的頂升控制限值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了各墩位不同頂升量的組合頂升控制。
　　(6)在使用有限元分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)不同頂升工況下異形板內(nèi)力響應(yīng)結(jié)果的對(duì)比，得出了異形板橋頂升過(guò)程中的關(guān)鍵