地铁隧道施工邻近建筑物安全风险研究

论文摘要

近年来,我国隧道及地下工程建设规模大、发展速度快。与此同时,隧道及地下工程的安全问题也面临着严峻的挑战。城市地铁隧道作为一类地下工程,由于周边环境复杂和对社会影响大等特殊性,更使其成为一项高风险工程。而地铁隧道施工对邻近建筑物的安全影响,不仅是工程领域的问题,也是社会关注的焦点。作为防灾减灾的重要手段,如何有效加强地铁隧道施工的风险管理,在施工前期,通过分析判断邻近建筑物安全风险情况,采取合理的施工及保护措施,在保证施工邻近建筑物安全的前提下实现隧道的顺利施工,是地铁隧道施工风险管理的重要方面。因此,得到工程界和学术界学者的广泛关注,也受到政府部门的高度重视。文章从风险管理的一般过程入手,对地铁隧道施工邻近建筑物的安全风险进行研究。首先辨识地铁隧道施工过程中影响邻近建筑物安全的因素,分析不同施工方法下的地表沉降过程,结合力学与风险两方面因素进行风险识别。然后介绍可变模糊集的相关理论,包括相邻指标相对重要性模糊标度值法、模糊优选模型、多层次模糊优选模型及模糊模式识别模型。在此基础上提出地铁隧道区间多个邻近建筑物安全风险排序模型及建筑物安全风险评估模型。前者分析建筑物群整体的情况,判断施工影响范围内风险较高的建筑物；后者根据前者的分析结果,对安全风险较高的建筑物进行安全风险评估。在提出地铁施工邻近建筑物安全风险等级划分方法及控制标准的基础上,通过两个模型的结合使用,判断城市地铁隧道施工邻近建筑物的安全风险等级。进而提出地铁隧道施工邻近建筑物的安全风险控制措施,包括盾构法和矿山法的预防措施、应急措施,并针对工程保险提出一些建议。将文章所建立的模型运用到某地铁隧道区间进行风险评估,得到了与工程实际相符的评估结果,证明了该方法的可操作性和有效性。该方法可为地铁隧道施工前期风险源排查,及采取合理的施工措施、保护措施提供依据,在保证邻近建筑物安全的基础上,实现地铁隧道施工的顺利进行。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.1.1 我国地铁建设发展现状与前景
• 1.1.2 我国地铁工程风险管理研究的必要性和紧迫性
• 1.2 地下工程风险管理研究现状
• 1.2.1 隧道及地下工程风险管理研究
• 1.2.2 地铁隧道施工环境风险研究
• 1.2.3 研究现状
• 1.3 研究意义
• 1.4 研究思路、方法
• 1.4.1 研究思路
• 1.4.2 研究方法
• 2 地铁隧道施工邻近建筑物安全风险管理
• 2.1 风险管理流程
• 2.1.1 风险识别
• 2.1.2 风险评价
• 2.1.3 风险措施
• 2.1.4 风险控制
• 2.1.5 应急管理
• 2.2 地铁隧道施工邻近建筑物安全风险
• 3 地铁施工邻近建筑物安全风险辨识
• 3.1 施工引起的地表沉降机理分析
• 3.1.1 地铁隧道施工方法简述
• 3.1.2 沉降机理分析
• 3.1.3 盾构法施工引起的地表沉降过程
• 3.1.4 矿山法施工引起的地面沉降过程
• 3.2 风险因素辨识
• 3.2.1 地质及隧道施工方面的风险因素
• 3.2.2 建筑物自身风险因素
• 3.2.3 隧道与建筑物位置关系
• 3.3 风险损失比
• 3.3.1 Peck公式
• 3.3.2 建筑物破坏等级
• 3.3.3 建筑物风险损失比
• 4 地铁施工邻近建筑物安全风险评估
• 4.1 模糊优选模型
• 4.1.1 基本概念
• 4.1.2 可变模糊优选模型
• 4.1.3 多层次系统模糊优选
• 4.2 风险指标权重的确定
• 4.2.1 相邻模糊标度法
• 4.2.2 安全风险指标权重
• 4.3 邻近建筑物安全风险排序
• 4.3.1 定量与定性指标混合的风险排序
• 4.3.2 定性指标相对风险度
• 4.3.3 定量指标相对风险度
• 4.3.4 邻近建筑物安全风险排序
• 4.4 邻近建筑物安全风险评估
• 4.4.1 模糊模式识别
• 4.4.2 邻近建筑物安全风险评估
• 4.5 风险等级
• 4.5.1 风险概率等级标准
• 4.5.2 风险损失等级标准
• 4.5.3 风险分级标准
• 5 城市地铁隧道施工邻近建筑物安全风险措施
• 5.1 风险预防
• 5.1.1 地铁矿山法施工邻近建筑物安全风险预防措施
• 5.1.2 地铁盾构法施工邻近建筑物安全风险预防措施
• 5.2 风险应急
• 5.2.1 地铁矿山法施工邻近建筑物安全风险应急措施
• 5.2.2 地铁盾构法施工邻近建筑物安全风险应急措施
• 5.3 地铁施工邻近建筑物安全风险保险
• 5.3.1 工程保险及第三者责任保险
• 5.3.2 地铁施工邻近建筑物安全风险保险
• 6 案例研究
• 6.1 工程概况
• 6.1.1 水文地质条件
• 6.1.2 施工方法
• 6.1.3 地形地貌及既有建筑物和管线
• 6.2 邻近建筑物安全风险排序
• 6.3 邻近建筑物安全风险评估
• 7 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢