地铁穿越工程中新建地铁对既有地铁安全运营的影响分析

摘要

新建地铁线路穿越既有地铁结构和线路时，其施工阶段和使用阶段可能会对既有地铁产生不利的影响，会使结构产生一定程度的变形，为保证地铁运营安全往往会在影响区段采取列车限速，极大地影响了地铁的服务质量。随着北京地铁线路的不断开通，北京地铁已形成了网络化运营格局，形成了许多网络节点，一旦某条线路受到较大影响，就会影响到与其连接的换乘节点，从而影响整个网络的运输，并且地铁投入运营的线路越多，这一问题越突出。 因此如何预测既有线的允许变形值和评价在穿越工程的施工扰动下既有线的安全性状，给出相应的控制指标，并对其进行安全分级以便采取相应的措施，将工程对地铁结构及运营的影响降低到地铁可以接受的范围内，就显得日益迫切和重要。 本文在现有研究资料和工程实例的基础上，针对北京市地铁结构、设施和运营组织的特点，从现状调查和研究入手，具体开展了以下几个方面的工作： 1．对风险评估的方法、思路、内容和手段进行较为明确的要求和统一，通过对相关风险等级影响因素的分析，提出了风险等级划分的原则、标准及相关管理建议； 2．对评估报告成果进行了规范，并且结合北京地铁穿越工程的案例，给出了地铁结构、轨道结构控制指标的建议，提出了为达到控制指标、保证运营安全所采取的措施和手段； 3．通过对工程实例的建模分析，验证了风险评估报告的规范性及完整性。 本文通过对风险评估、风险等级判定及管理、控制指标及相关控制措施等多个方面进行系统、全面的分析和总结，并重点强调了限速措施及相关运营影响分析的适用性和必要性，从而最大限度地降低地下工程施工对轨道交通行车组织的影响，确保客运组织安全正常有序，为北京地铁运营管理部门在保证地铁安全运营的前提下进行科学决策提供了理论依据。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究的目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内外研究实例

1.2.2 近接度的划分

1.2.3 对隧道近接施工影响的研究方法

1.2.4 穿越工程的系统研究

1.3 本文的研究思路及内容

1.3.1 研究思路

1.3.2 研究内容

2 北京地铁现状调查及分析

2.1 北京地铁建设及运营现状

2.2 既有北京地铁线路现状调查

2.2.1 北京地铁结构现状

2.2.2 北京地铁线路现状

2.3 新建地铁穿越既有地铁带来的问题

3 既有地铁变形机理研究

3.1 围岩稳定性分析

3.1.1 块体的稳定性

3.1.2 层状岩体围岩稳定性分析

3.2 既有地铁结构的变形和附加内力

3.2.1 新建地铁工程施工引起地层变位

3.2.2 既有地铁结构的变形和附加内力分析

3.3 变形影响因素分析

3.4 穿越地铁工程的类型及工法

3.4.1 穿越方式

3.4.2 施工方法

4 风险评估与风险等级

4.1 风险评估

4.1.1 风险评估的目的

4.1.2 风险评估的方法

4.1.3 风险评估的思路

4.1.4 评估控制标准

4.2 风险等级的判定及管理

4.2.1 风险等级划分的目的

4.2.2 风险等级影响因素分析

4.2.3 风险等级划分方法

4.2.4 风险等级划分原则及标准

4.2.5 风险管理

5 风险评估报告成果

5.1 评估范围

5.2 评估内容

5.3 评估依据和参照规范

5.4 既有地铁结构和线路现状调查及结论

5.5 风险评估方法、参数选取

5.5.1 评估方法概述

5.5.2 参数的选取

5.5.3 计算过程

5.6 既有线地铁结构安全性的影响分析

5.7 控制指标及标准

5.7.1 控制指标的制定原则

5.7.2 确定控制标准的思路

5.7.3 结构控制指标

5.8 控制对策

5.8.1 穿越方案研究

5.8.2 施工方法确定的原则

5.8.3 轨道防护设计的原则

5.8.4 轨道防护控制措施

5.9 安全评估结论和建议

6 穿越地铁施工对既有线影响的案例研究

6.1 项目背景

6.2 评估范围和评估内容

6.2.1 评估范围

6.2.2 评估内容

6.3 计算参数

6.3.1 工程地质及水文地质概况

6.3.2 结构荷载

6.4 计算假定

6.5 工况模拟

6.6 未考虑全断面注浆加固安全性分析

6.7 考虑全断面注浆加固后安全性分析

6.7.1 变形分析

6.7.2 内力分析

6.7.3 极限变形能力分析

6.8 轨道安全性评估

6.8.1 下穿隧道对既有轨道结构变形的影响

6.8.2 道床开裂和道床与结构的脱离

6.8.3 轨道安全性评估结论

6.9 评估结论

6.9.1 基本结论

6.9.2 控制指标

7 结论

7.1 研究结论

7.2 展望

参考文献

作者简历