三峡库区高桩码头嵌岩灌注桩施工风险评价与对策研究

摘要

三峡大坝蓄水后，形成了三峡库区，由自然水文条件变化为库区水文条件，随着水文地质条件的变化，大水位差直立式码头在库区水文地质条件下呈现出广泛的应用前景，从而使得码头桩基结构面临严峻的挑战;同时，桩基工程理论与施工技术均面临新的挑战。因此，当务之急就是如何降低桩基施工风险。本文依托重庆市建设科技计划项目开展三峡库区高桩码头嵌岩灌注桩施工风险评价与对策研究，主要研究内容:
　　1.收集近年来三峡库区已建或在建的高桩码头施工资料，统计分析得到各类桩所占的比例，总结桩基施工中可能发生的一些事故及其潜在的风险因素。然后基于模糊层次分析法(AHP)，对风险因子的权重和权重进行排序。
　　2.针对高桩码头嵌岩灌注桩竖向承载力结构失效风险，以结构可靠度理论为基础，基于多种方式得到训练样本，结合BP神经网络等综合分析求解结构失效概率，也就是说，通过室内模型试验、现有规范和有限元模拟提供样本数据，建立竖向承载力结构显示化的极限状态方程，使用一次二阶矩法来求解失效概率。
　　3.对高桩码头嵌岩灌注桩施工风险综合评价和结构风险定量评价研究。根据现有风险评估方法和决策原理，建立以综合模糊层次分析法、专家调查和风险矩阵评价法为主线的风险评价理论体系。
　　4.高桩码头嵌岩灌注桩施工风险应对与策略研究。建立高桩码头嵌岩灌注桩施工风险应对策略，保障施工安全，实现对高桩码头嵌岩灌注桩施工建设方案和风险应对策略的科学决策。
　　5.基于MATLAB平台，综合了高桩码头嵌岩灌注桩工程风险识别、估计、评价及控制等一系列的方法和原理，开发了嵌岩灌注桩施工期风险分析与评价系统，极大的提高了工作效率。
　　6.利用本文所运用的风险分析方法和开发的风险分析与评价系统，结合重庆涪陵龙头港一期项目开展工程应用研究，验证了研究成果的实用性和可行性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．2．1 研究背景

1．2．2 研究意义

1．3 风险分析国内外研究现状

1．3．1 国外风险分析的发展和研究现状

1．3．2 国内风险分析的发展和研究现状

1．3．3 桩基工程风险研究现状

1．4 目前研究存在问题

1．5 论文研究内容

1．5．1 主要研究内容

1．5．2 研究手段

1．6 本章小结

第二章 高桩码头嵌岩灌注桩施工风险识别研究

2．1 前言

2．2 风险识别的主要内容

2．2．1 风险识别的依据

2．2．2 风险识别的基本原则

2．3 风险识别方法

2．4 高桩码头嵌岩灌注桩风险数据库的建立

2．4．1 风险源的定义

2．4．2 风险源动态数据库的建立

2．5 基于模糊层次分析法的嵌岩灌注桩施工风险识别

2．5．1 模糊层析分析方法原理

2．5．2 模糊层次分析方法风险识别

2．5．3 工程实例

2．6 本章小结

第三章 高桩码头嵌岩灌注桩施工风险估计研究

3．1 前言

3．2 基于专家调查的风险概率估计

3．2．1 专家调查法

3．2．2 高桩码头嵌岩灌注桩施工风险概率估计

3．3 高桩码头嵌岩灌注桩竖向承载力失效概率估计

3．3．1 高桩码头嵌岩灌注桩竖向承载力可靠性分析原理

3．3．2 极限状态方程的建立

3．3．3 极限状态方程的显示化过程

3．3．4 BP神经网络模型

3．4 高桩码头嵌岩灌注桩竖向承载力结构失效概率

3．4．1 基于室内模型试验的训练样本

3．4．2 基于理论计算的训练样本

3．4．3 基于有限元ANSYS模拟的训练样本

3．4．4 嵌岩灌注桩竖向承载力样本数据

3．4．5 MATLAB神经网络分析

3．5 高桩码头嵌岩灌注桩结构损失定量估计

3．6 本章小结

第四章 高桩码头嵌岩灌注桩施工风险评价与控制研究

4．1 前言

4．2 主观风险评价及评价标准

4．2．1 施工风险主观风险评价

4．2．2 高桩码头嵌岩灌注桩施工风险等级的划分

4．3 模糊综合评价

4．4 高桩码头嵌岩灌注桩施工安全风险控制体系

4．4．1 风险控制的相关内容

4．4．3 施工安全风险控制的基本策略及选择

4．5 制定相应的高桩码头嵌岩灌注桩施工安全风险控制措施

4．5．1 嵌岩灌注桩施工风险控制措施

4．5．2 高桩码头嵌岩灌注桩施工风险控制的分级管理

4．6 本章小结

第五章 施工风险评价系统开发研究

5．1 前言

5．2 系统框架结构及系统模型

5．2．1 系统总体设计

5．2．2 软件系统简介

5．2．3 使用方法

5．3 高桩码头嵌岩灌注桩工程施工风险分析软件界面

5．3．1 风险识别模块

5．3．2 风险估计模块

5．3．3 风险评价模块

5．3．4 用户管理模块

5．4 本章小结

第六章 龙头港嵌岩灌注桩施工风险分析的工程应用研究

6．1 工程概况

6．2 高桩码头嵌岩灌注桩施工风险模糊综合评估示例

6．2．1 嵌岩灌注桩风险因素识别

6．2．2 施工风险模糊综合评价

6．3 高桩码头嵌岩灌注桩承载力风险评估示例

6．3．1 嵌岩桩承载力训练样本

6．3．2 BP神经网络分析

6．4 施工风险控制

6．5 本章小结

第七章 结论与展望

7．1 本文主要结论

7．2 本文进一步研究设想及建议

致谢

参考文献

在校期间发表的论文著作和取得的科研成果

附录