地下工程临近既有地铁施工安全性影响评价研究

摘要

近些年,我国城市化进程不断深入,大中型城市得到了飞速的发展。同时出于城市化发展的要求,地铁建设也进入高速发展时期。至今为止,北京市已开通14条运营地铁线路,形成了地铁运营网络。地铁在方便广大市民出行、缓解市内交通的同时,也存在一些问题:一方面是网络化的形成无疑会形成较多的相交节点,新旧结构的相互穿越成为线路规划不可避免的问题;另一方面地下空间的开发和利用也在不断的向下发展,大部分的地下空间中都分布着轨道交通结构,新建地下工程的施工会对既有地铁结构和安全运营等方面造成影响。因此研究新建地下工程对既有地铁安全评价已成为当务之急。
　　 本文通过理论分析、经验统计和数值模拟等研究手段,从力学原理、影响因素和影响规律等方面展开新建地下工程对既有地铁安全的评价研究,具体包括以下几个方面的工作:
　　 1.基于施工对地层扰动的基本原理,在土力学、岩石力学和隧道力学等相关理论知识的基础上,从应力状态和土体固结角度分析了新建地下工程施工对既有地铁的影响机理;
　　 2.从新建工程、地质水文条件和既有地铁结构现状三方面,采用理论研究方法,针对地下工程施工影响地铁结构变形的因素进行了分析,将各个因素的影响情况进行了初步分级;
　　 3.收集整理了以往的临近施工相关资料,结合统计学相关性分析原理,利用统计学SPSS软件对部分影响因素与既有结构变形结果的相关性进行了分析,最终得到了每单个因素对既有地铁结构变形的影响评价;
　　 4.采用数值模拟方法,利用ANSYS软件对几种常见临近施工工况下既有地铁结构的变形规律进行了总结分析。以位移准则为评价准则,通过对变形情况的分析,完成了各种工况下新建地下工程对既有地铁结构的影响区划分;
　　 5.结合北京地铁以往工程经验和地铁运营公司对于安全运营的维修措施,总结了临近施工对既有结构变形的控制措施。