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地铁风道施工对周围环境影响分析及安全风险评估
| 论文题名： | 地铁风道施工对周围环境影响分析及安全风险评估 |
| 关键词： | 地铁风道;施工方法;数值模拟;现场监测;风险评估 |
| 摘要： | 随着城市人口增加与交通运输承载力有限之间的矛盾加剧,城市地铁逐渐受到城市建设者的青睐。本文采用数值模拟与现场监测相结合的方法,研究了北京地铁七号线一期工程双井站1号风道在施工过程中支护结构的应力与位移的变化规律,通过对地表、既有线风道影响因素的综合分析,对风道塌方进行风险评估,主要研究成果为: (1)利用有限差分法FLAC软件对1号风道采用CRD法和PBA法两种施工方法的位移计算结果进行对比分析,地表沉降最大值分别为10.25mm和12.30mm。研究发现采用上述两种施工方案时引起的地表横向沉降符合Peck曲线的沉降规律,地表纵向沉降规律随两种方案施工工序呈现阶段性的变化,且初始开挖部分产生较大程度的地表沉降。 (2)通过数值计算得到两种施工方案的支护应力,采用CRD法施工时,支护结构整体以压应力为主,中隔壁和侧壁受到的压应力较大,最大值为6.86MPa,底板处受到的拉应力较小;而PBA法施工时支护结构产生最大拉应力为6.44MPa,最大压应力为5.70MPa,支护结构受到较大的拉应力。支护结构的拉应力过大会使结构开裂变形,得到方案CRD优于方案PBA。 (3)取1号风道的四个监测断面,对现场风险监测据和数值计算结果进行对比分析发现:风道开挖导致的地表横向沉降和地表纵向沉降分布规律监测值与数值计算得到的沉降变化趋势和范围基本吻合。地面沉降最大值为26.3mm,各断面沉降槽宽度在6.8～8m之间。现场量测的风道水平收敛和拱顶沉降有一定的滞后性,经回归分析得到拱顶沉降约占总沉降量的67％,在掌子面到达监测点前约0.8～1.2倍的洞径时,风道拱顶沉降开始发生。 (4)运用可拓法对风道采用CRD法施工塌方风险进行评估,计算得到风道施工塌方风险等级为2.4级,为中度风险,从理论上证明了采用CRD法施工方案的合理性。 |
| 作者： | 汤寅净 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 霍润科 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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