长株潭城际跃进湖段桥改隧方案评价与施工安全控制研究

摘要

城际铁路线路通过城市中心地区时，常常会遇到江河湖海等水域的阻拦，或与已有的交通线路、建构筑物发生交叉重叠，选择桥梁还是隧道是一个十分复杂而有意义的问题，目前尚未有较好的方案优选的评价方法和模型。本文结合铁道部课题“长株潭城际铁路湘江隧道施工关键技术研究”（2011G013-C），针对长株潭城际跃进湖大桥改隧道工程，对城市中心地区跨水域桥隧方案优选的综合评价进行了初步研究，主要研究内容及成果如下:
　　(1)通过比较分析各种评价方法的优缺点，结合桥隧方案优选的特点，确定采用层次分析法和模糊综合评价法相结合的模糊层次综合评价法作为桥隧方案优选评价方法。
　　(2)采用模糊层次综合评价法构建了城市中心地区跨水域桥梁和隧道方案优选的综合评价模型，从经济、技术、安全、环境、资源和社会等六个方面详细分析了桥隧方案优选的评价指标，构建了多层次结构的评价指标体系，利用层次分析法确定评价指标权重，并确定了定性指标和定量指标的隶属度。
　　(3)利用桥隧方案优选的评价模型对长株潭城际铁路跃进湖段跃进湖特大桥和盾构隧道方案进行综合评价，通过对评价结果的分析，得到了该工程段盾构隧道为较优方案。
　　(4)通过对盾构隧道侧穿过浏阳河和跃进湖段施工过程的数值模拟，分析了考虑流固耦合作用下盾构隧道施工的状态是安全的，并根据结果提出了施工安全控制措施，为将来工程顺利施工提供理论依据和建议。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 桥梁工程研究现状

1．2．2 隧道工程研究现状

1．2．3 桥隧方案优选研究的现状

1．3 主要研究内容及思路

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究思路

2 桥隧方案优选的影响因素分析及评价方法选择

2．1 桥梁和隧道特点及优缺点比较

2．1．1 与桥梁相比隧道的优点

2．1．2 与桥梁相比隧道的缺点

2．2 桥隧方案优选的影响因素分析

2．2．1 经济因素

2．2．2 技术因素

2．2．3 安全因素

2．2．4 环境因素

2．2．5 资源因素

2．2．6 社会因素

2．3 桥隧道方案优选评价方法选择

2．3．1 评价方法的分析

2．3．2 评价方法的确定

2．4 本章小结

3 桥隧方案优选评价模型

3．1 模糊数学

3．2 模糊层次综合评价法

3．2．1 建立评价对象集

3．2．2 建立评价因素集

3．2．3 建立评价结果集

3．2．4 建立因素权重集

3．2．5 模糊综合评价

3．2．6 确定最优评价对象

3．3 评价指标体系的构建

3．3．1 评价指标体系构建的原则

3．3．2 评价指标的确定

3．3．3 递阶层次结构评价指标体系的构建

3．4 评价指标权重的确定

3．4．1 评价指标权重的确定方法

3．4．2 运用层次分析法确定评价指标权重

3．5 评价指标隶属度的确定

3．5．1 确定隶属函数的方法

3．5．2 评价指标隶属函数的确定

3．6 本章小结

4 长株潭城际跃进湖段桥隧方案优选综合评价

4．1 工程概况

4．1．1 工程地质条件

4．1．2 水文地质条件

4．1．3 不良地质及特殊岩土

4．2 方案简介

4．2．1 跃进湖特大桥方案

4．2．2 盾构隧道方案

4．3 方案优选综合评价

4．3．1 方案优选评价对象集

4．3．2 方案优选评价因素集

4．3．3 方案优选评价结果集

4．3．4 方案优选评价指标权重

4．3．5 方案优选评价指标隶属度

4．3．6 方案优选模糊综合评价

4．4 评价结果分析

4．5 本章小结

5 长株潭城际跃进湖段盾构隧道施工安全控制

5．1 工程概况

5．2 计算模型及参数

5．3 边界及初始条件

5．4 模拟计算步骤

5．5 计算结果分析

5．5．1 孔隙水压力场分析

5．5．2 应力场分析

5．5．3 位移场分析

5．5．4 管片分析

5．6 盾构施工安全控制措施

5．7 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录

攻读学位期间主要的研究成果目录

致谢