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原文传递某地铁工程施工建筑物变形分析与控制研究

论文题名：	某地铁工程施工建筑物变形分析与控制研究
关键词：	临近建筑物;安全风险管理;模糊物元评价;有限元分析;加固措施;地铁暗挖隧道;盾构工法
摘要：	盾构工法是地铁暗挖隧道施工一种行之有效的施工方法。然而，由于盾构施工控制原理复杂，岩土环境与盾构机器这两大系统在相互联系与互相产生作用方面不好把握，与此同时盾构系统在城市中轨道交通中的应用愈加广泛，在项目的数量，规模等方面都有扩大趋势，这便导致了施工（盾构法）引发安全事故呈明显上升趋势。本文以采用盾构法进行施工的越江段隧道（武汉地铁二号线）为例，以前人的研究为基础，参阅各国学者文献，根据工程水文地质、施工工艺、周围环境及监测数据等参数建立评价体系，运用模糊物元评价法评价与三维有限元仿真进行分析建筑物在盾构法进行隧道施工时引发的损坏程度与盾构施工对建筑物的影响，探索盾构施工穿越建筑物全过程安全评价理论与保护控制措施。本文主要研究工作如下：　　（1）明确隧道沿线的建筑物影响范围及现场调查步骤，根据规范、建筑物对变形的适应能力、房屋目前情况及有关施工经验提出建筑物破坏等级及保护标准；将盾构施工过程中建筑物可能达到的破坏程度分为五个等级，每个等级对应有相关的地表变形值和建筑物倾斜率控制标准；通过破坏程度的分级，对建筑物的影响程度以量化盾构施工过程为基础，并在保护措施在施工过程中的体现提供有力帮助。　　（2）基于模糊物元评价方法，对地铁施工对环境的影响因素及其组合进行分析，并在此基础上建立地铁施工的环境影响评价体系，采用模糊可拓物元评价方法进行邻近建筑物安全分级评价，利用蒙特卡洛方法对建筑物安全影响因素进行敏感性分析，为不同等级的周围环境提供有效的安全控制应对方案，进而保证地铁施工及邻近建筑物等的安全性。　　（3）在周边建筑物和施工环境的分析和评价基础上，为了进一步弄清建筑物变形中哪些参数（盾构施工）起到至关重要的影响，并且以盾构施工中的主要参数如相对埋深、相对位置、基础类型、掘进泥水压力等关键影响因素进行三维有限元仿真建模，着重分析盾构施工哪些参数对建筑物变形起到决定作用；在分析不同基础类型的同时，通过对隧道的不同埋深和隧道与建筑物不同相对位置分析了参数变化对建筑物基础沉降变化的规律的影响，主要则包含了建筑物的影响与建筑物不同位置与隧道的关系、隧道不同埋深对建筑物基础的变形影响、对建筑物在掘进泥水压力的基础变形的反应程度；穿越建筑物在被盾构施工穿越时通过辨识手段得到的施工参数，为盾构施工安全穿越建筑物提供决策支持。　　（4）研究减小地铁盾构对相邻建筑物产生的安全影响所需要采取的系统保护措施，并对建筑物运用三维有限元方法分析在加固措施和效果等方面进行论证，并不断比较与优化加固建筑物等方面的技术方法，包含了分析注浆与加固建筑物基础方面，分析加固树根桩在建筑物基础方面，建筑物桩基加固分析，基于此提出了盾构施工穿越建筑物所采取的系统性保护措施，并结合地铁盾构施工安全监测数据进行了效果分析。
作者：	刘惠涛
专业：	工程管理
导师：	吴贤国
授予学位：	博士
授予学位单位：	华中科技大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文