软土地区地铁车站超深基坑施工风险管理与控制

摘要

随着我国综合国力的不断增强，经济迅猛发展，城市化进程快速推进，城市基础设施的建设得到了快速发展。在一二线城市，人口聚集不断增加，这对城市的承载能力提出了更高的要求，于是城市轨道交通建设得到了快速的发展。而轨道交通的建设难点在于基坑问题，大部分基坑处于闹市区，并且深度很大，称之为超深基坑。另外，由于工程地质环境复杂多变，不可预测的因素较多，造成巨大的经济损失和人员伤亡极为容易，且近年来，此类重大事故常有发生。当前此类工程普遍缺少系统、有效的施工安全风险评估与管理。因此有必要深入开展软土地区地铁车站超深基坑施工安全风险评估与管理的研究，为今后同类工程的施工安全风险管理工作提供一定的借鉴。
　　本文以杭州地铁官河站超深基坑工程为背景，对软土地区超深基坑施工安全风险进行研究，所作的主要工作内容有:
　　(1)通过对已有文献的大量调研、施工现场的问卷调查和相关专家的咨询反馈，得到地铁车站超深基坑施工安全风险评价的施工方风险指标全集，再经过挑选并创设了适用于软土地区地铁车站超深基坑施工安全风险评价的指标体系;
　　(2)基于杭州地铁某超深基坑工程的实际情况，确立了超深基坑施工安全评价指标，基于专家打分法得到各评价指标的概率与损失的估值，选取恰当的隶属函数，运用模糊综合评判法进行风险评价，得到风险度以及风险等级;
　　(3)基于可靠度原理，建立适合于超深基坑稳定性分析的三个极限状态方程，采用ansys的概率分析模块对超深基坑进行稳定性计算分析研究，得到了超深基坑工程在各个工况下的失稳概率。并运用在杭州地铁超深基坑工程，定量分析了超深基坑施工当中的安全性和稳定性。
　　(4)通过对所有风险影响因素的综合分析，对风险评价中得分较高的风险因素，在施工中采用有针对性的措施，达到了预期的目标。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 关于风险指标体系的研究

1．2．2 关于风险评估方法的研究

1．2．3 关于超深基坑变形性状的研究

1．2．4 关于PDS技术应用的研究

1．3 研究内容

第2章 超深基坑施工安全风险评价指标体系建立

2．1 建立原则及技术路线

2．1．1 建立原则

2．1．2 技术路线

2．1．3 层次分析法原理

2．2 指标体系因素调研及分析

2．2．1 现场调研与分析

2．2．2 成果分析

2．2．3 专家权重

2．3 超深基坑施工安全风险评价指标体系

2．3．1 指标初选与测验

2．3．2 风险指标体系的确定

2．3．3 指标体系权重系数计算

2．4 小结

第3章 地铁车站超深基坑施工安全风险评估

3．1 概述

3．2 相关模糊理论与方法

3．2．1 相关模糊理论原理

3．2．2 数学模型

3．3 施工安全风险评估

3．3．1 风险辨识

3．3．2 确定概率与损失的估值方法

3．3．3 选取隶属函数

3．3．3 风险估计

3．4 小结

第4章 基于蒙特卡洛有限元法的基坑失稳概率分析

4．1 概述

4．2 基坑围护结构可靠度概念

4．2．1 基坑围护结构的极限状态

4．2．2 围护结构失效概率

4．3 基坑围护结构不确定性分析

4．3．1 荷载效应的不确定性

4．3．2 围护结构抗力的不确定性

4．4 基坑围护结构失稳概率的蒙特卡洛有限元分析

4．4．1 蒙特卡洛法基本原理

4．4．2 基坑工程结构的刚度极限状态方程

4．4．3 基坑工程结构的强度极限状态方程

4．5 工程实例分析

4．5．1 工程实例

4．5．2 各工况下的蒙特卡洛数值模拟

4．6 小结

第5章 超深基坑施工安全风险的管理与控制

5．1 监测数据分析

5．2 施工控制措施

5．2．1 超深地下墙施工控制

5．2．2 土方开挖与支撑控制

5．2．3 盖挖逆做楼板施工控制

5．2．4 基坑降水控制

5．2．5 结构防水控制

5．3 小结

结论与展望

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文

攻读硕士学位期间参加科研情况

参考文献