地鐵鄰近既有橋梁施工影響分析及主動(dòng)防護(hù)研究.pdf

1、眾所周知，城市地下工程施工產(chǎn)生的地層變形及應(yīng)力釋放必然會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生一定程度的擾動(dòng)，特別是在北京這種以環(huán)路和立交為主要地面交通形式的城市中，地鐵施工將會(huì)不可避免的穿越大量既有橋梁，并對(duì)其正常使用造成不利影響。隨著北京地區(qū)地鐵新線建設(shè)不斷地推進(jìn)，這種現(xiàn)象將會(huì)越來越多，所帶來的矛盾和安全隱患也將更加突出，因此研究地鐵施工對(duì)鄰近既有橋梁的影響分析及主動(dòng)防護(hù)技術(shù)對(duì)城市橋梁的安全運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本論文在對(duì)國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)

2、行廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，以北京地鐵4號(hào)線、5號(hào)線、10號(hào)線、6號(hào)線及7號(hào)線等項(xiàng)目的建設(shè)為工程背景，采用理論分析、數(shù)值模擬以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)相結(jié)合的方法，對(duì)地鐵施工穿越既有橋梁這類工程在安全防護(hù)方面所涉及的基礎(chǔ)理論、核心技術(shù)以及防護(hù)體系等問題進(jìn)行了深入、系統(tǒng)的研究，取得了以下成果:
　　(1)基于能量守恒的理論分析可以看出，地層因開挖而釋放的彈性能有一部分以變形能的形式存儲(chǔ)于樁基中，即開挖釋放的彈性能被樁基以變形的形式進(jìn)行吸收，因而樁基的變形

3、是地鐵鄰近既有橋梁施工的控制核心;
　　(2)基于地層與樁基之間的相互作用關(guān)系，對(duì)單洞與雙洞隧道施工影響下樁基承載力進(jìn)行了定性分析，從而為后續(xù)樁基承載力評(píng)價(jià)提供了理論基礎(chǔ);
　　(3)通過對(duì)實(shí)際橋梁上部結(jié)構(gòu)狀況進(jìn)行力學(xué)簡(jiǎn)化，建立了八種橋梁上部結(jié)構(gòu)與樁基協(xié)調(diào)變形的結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，以此分析了樁基沉降與上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的作用關(guān)系;
　　(4)采用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)樁基與隧道不同空間位置關(guān)系進(jìn)行了分析，以樁基沉降為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)并結(jié)

4、合樁身傾斜，將樁基的受影響程度分為四個(gè)區(qū)（Ⅰ重要影響，Ⅱ主要影響，Ⅲ一般影響，Ⅳ輕微影響）;
　　(5)結(jié)構(gòu)頂升是減小施工對(duì)既有橋梁上部結(jié)構(gòu)影響的主要技術(shù)措施，因此，文章采用理論分析和數(shù)值模擬的方法，針對(duì)常見的三跨連續(xù)箱梁進(jìn)行了分析，建立了既有橋梁變形與附加內(nèi)力之間的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上確定了結(jié)構(gòu)頂升力的臨界點(diǎn)以及合理的頂升位置;
　　(6)提出了“以預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)為核心，以保護(hù)橋梁運(yùn)行絕對(duì)安全為目的”的地鐵鄰近既有橋梁施工主動(dòng)防護(hù)

5、技術(shù)體系，即在科學(xué)預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)來源（地鐵施工）、風(fēng)險(xiǎn)載體（地層變形）、風(fēng)險(xiǎn)對(duì)象（既有橋梁）等不同對(duì)象中的風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，以合理的技術(shù)手段早干預(yù)、早處置，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的主動(dòng)防護(hù);
　　(7)建立了地鐵鄰近既有橋梁施工主動(dòng)防護(hù)控制體系，并形成了該體系實(shí)施的技術(shù)流程。該流程強(qiáng)調(diào)了工前主動(dòng)防護(hù)措施的制定和實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)險(xiǎn)前移處置，而后結(jié)合變形監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了過程中的動(dòng)態(tài)控制。這種兩階段的變形控制，可更加有效的應(yīng)對(duì)工程風(fēng)險(xiǎn)，基本實(shí)現(xiàn)了此類