大斷面小凈距隧道穿越復(fù)雜建（構(gòu)）筑物群安全風(fēng)險(xiǎn)管理分析及其控制.pdf

1、隧道工程本身具有很強(qiáng)的復(fù)雜性和不確定性，特別是隧道在穿越既有人防空洞過程中，由于人防空洞的影響，使得本已復(fù)雜的問題更具風(fēng)險(xiǎn)。再加之城市地表建筑物密集，基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)形式多樣，對其安全性的影響始終都貫穿于整個(gè)隧道建設(shè)過程中。隨著我國隧道建設(shè)的發(fā)展，這種情況將會(huì)越來普遍，所帶來的問題也將日益突出。因此，研究隧道穿越既有人防空洞及其對地表建筑物的影響及其控制具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文依托大連勝利路南山隧道工程，隧道附近地表

2、房屋比較密集，周邊存在復(fù)雜的人防空洞。論文在大量查閱國內(nèi)外資料的基礎(chǔ)上，采用理論分析、數(shù)值模擬及現(xiàn)場實(shí)測相結(jié)合的方法，對城市隧道穿越既有人防空洞工程所涉及的基礎(chǔ)理論進(jìn)行了深入研究，并對所涉及關(guān)鍵技術(shù)和核心問題進(jìn)行了系統(tǒng)分析，取得了如下列成果:
　　1、建立了小凈距隧道-人防空洞-地表建筑物的動(dòng)態(tài)相互作用體系，提出其相互作用體系包括四個(gè)方面的內(nèi)容，揭示了地層結(jié)構(gòu)作為連接三者之間的紐帶，其演化規(guī)律是整個(gè)相互作用體系的核心問題。小凈距隧

3、道-人防空洞-地表建筑物的相互作用的根源是隧道開挖造成的地層變形不斷傳遞的結(jié)果，為了分析整個(gè)相互作用體系的關(guān)聯(lián)機(jī)制，通過數(shù)值計(jì)算研究了隧道開挖對體系中各個(gè)元素的影響，根據(jù)各元素周邊輪廓點(diǎn)的位移分布情況對相應(yīng)的重點(diǎn)控制區(qū)域給出了建議。
　　2、通過對隧道穿越人防空洞力學(xué)模型進(jìn)行分析，確定該模型是近接施工模型和地層空洞模型的綜合體。并將其抽象成小間距隧道模型，借鑒物理學(xué)相鄰電場的研究方法，通過雙極坐標(biāo)系對簡化模型進(jìn)行地層應(yīng)力和中央巖墻

4、的穩(wěn)定性進(jìn)行理論推導(dǎo)。給出了洞徑大小、巖墻厚度、側(cè)壓系數(shù)、支護(hù)反力和圍巖級(jí)別對中央巖墻受力狀態(tài)的影響規(guī)律，并給出了巖墻穩(wěn)定性判別方法和計(jì)算流程。
　　3、通過對現(xiàn)有分區(qū)準(zhǔn)則的研究并結(jié)合數(shù)值計(jì)算，得到不同空間分布規(guī)律和幾何關(guān)系的的新建隧道與人防空洞相互作用關(guān)系。得到了新建隧道穿越人防空洞影響分區(qū)，并進(jìn)一步對隧道-人防空洞-建筑物相互作用機(jī)理進(jìn)行了分析。
　　4、通過分析隧道穿越復(fù)雜建（構(gòu)）筑物群的安全風(fēng)險(xiǎn)影響因素，提出安全風(fēng)險(xiǎn)

5、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)理論評(píng)估復(fù)雜建（構(gòu)）筑物群安全風(fēng)險(xiǎn)，建立適合復(fù)雜建（構(gòu)）筑物群風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)的模糊綜合評(píng)價(jià)模型;以此為基礎(chǔ)來評(píng)估南山隧道的環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)，從而確定隧道施工影響范圍內(nèi)既有建（構(gòu)）筑物的安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。
　　5、通過分析各種不同建（構(gòu)）筑物的破壞模式及相關(guān)建筑環(huán)境，建立起建（構(gòu)）筑物的有限差分模型，并對可能出現(xiàn)的各種工況進(jìn)行比對，得到了既有建筑物、人防空洞的相關(guān)環(huán)境安全控制標(biāo)準(zhǔn);爆破環(huán)境安全控制標(biāo)準(zhǔn)則嚴(yán)格遵循已有的各相