地鐵鄰近既有橋梁施工影響分析及主動防護研究.pdf

1、眾所周知，城市地下工程施工產(chǎn)生的地層變形及應力釋放必然會對周邊環(huán)境產(chǎn)生一定程度的擾動，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，地鐵施工將會不可避免的穿越大量既有橋梁，并對其正常使用造成不利影響。隨著北京地區(qū)地鐵新線建設不斷地推進，這種現(xiàn)象將會越來越多，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鄰近既有橋梁的影響分析及主動防護技術(shù)對城市橋梁的安全運行具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本論文在對國內(nèi)外相關(guān)文獻資料進

2、行廣泛調(diào)研的基礎上，以北京地鐵4號線、5號線、10號線、6號線及7號線等項目的建設為工程背景，采用理論分析、數(shù)值模擬以及現(xiàn)場實測相結(jié)合的方法，對地鐵施工穿越既有橋梁這類工程在安全防護方面所涉及的基礎理論、核心技術(shù)以及防護體系等問題進行了深入、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于樁基中，即開挖釋放的彈性能被樁基以變形的形式進行吸收，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，對單洞與雙洞隧道施工影響下樁基承載力進行了定性分析，從而為后續(xù)樁基承載力評價提供了理論基礎;
　　(3)通過對實際橋梁上部結(jié)構(gòu)狀況進行力學簡化，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)值計算方法對樁基與隧道不同空間位置關(guān)系進行了分析，以樁基沉降為主要評價指標并結(jié)

4、合樁身傾斜，將樁基的受影響程度分為四個區(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，針對常見的三跨連續(xù)箱梁進行了分析，建立了既有橋梁變形與附加內(nèi)力之間的關(guān)系，并在此基礎上確定了結(jié)構(gòu)頂升力的臨界點以及合理的頂升位置;
　　(6)提出了“以預防風險為核心，以保護橋梁運行絕對安全為目的”的地鐵鄰近既有橋梁施工主動防護

5、技術(shù)體系，即在科學預測風險的基礎上，對風險來源（地鐵施工）、風險載體（地層變形）、風險對象（既有橋梁）等不同對象中的風險狀態(tài)，以合理的技術(shù)手段早干預、早處置，從而實現(xiàn)風險的主動防護;
　　(7)建立了地鐵鄰近既有橋梁施工主動防護控制體系，并形成了該體系實施的技術(shù)流程。該流程強調(diào)了工前主動防護措施的制定和實施，實現(xiàn)了風險前移處置，而后結(jié)合變形監(jiān)控，實現(xiàn)了過程中的動態(tài)控制。這種兩階段的變形控制，可更加有效的應對工程風險，基本實現(xiàn)了此類