盾构隧道施工灾害（安全）评估和灾害应急处治系统研究

论文摘要

隧道及地下工程的风险分析与评估研究历史较短,特别是盾构隧道工程,在国内还初级阶段,但得到了越来越多的关注。而隧道施工中灾害综合处治系统的研究更是处于起步阶段。因此,随着我国隧道及地下工程建设规模的不断扩大,开展隧道及地下工程风险评估与灾害应急处治系统的集成研究,显得格外的重要,意义重大。本文通过研究总结现有盾构隧道施工期出现的各类常见灾害,包括盾构隧道进出洞阶段4种常见灾害和盾构掘进阶段的11种常见灾害的特点,并将其纳入到风险分析和评估模型中,进行了综合评判和探讨。同时,这些灾害资料,也是盾构隧道灾害综合处治系统的重要的基础性资料。本文主要开展了以下几个方面的分析研究工作:一是重点研究了风险产生的机理,风险分析与评估的模型,以及项目的总体风险评价。充分挖掘已有的调研数据和研究成果,得到了各类风险事故发生概率的可能性。引入了风险值和风险指标作为风险的评价指标,并给出了基于风险指标的风险等级标准。二是总结归纳了各类常见盾构隧道灾害的特点,重点研究了15种灾害的发生现象、产生的原因、预防的措施和处治的方案。三是对基于风险评估条件下的盾构隧道施工灾害处治系统的数据库构成和内容进行了探讨,对风险管理软件和灾害处治系统的各个模块进行了探讨。初步开发了盾构隧道灾害处治系统,具有一定的实用价值。本文主要研究结论包括:①全面总结了盾构隧道施工期的15种灾害事故。分别对灾害的现象、原因、预防措施和处治措施进行了归纳总结,为灾害综合处治系统提供支持。②充分利用已有的调研数据和研究成果,推广了采用风险值和风险指标两个评价指标对盾构隧道的灾害进行定量评价的方法。③提出将风险评估系统和灾害应急处治系统进行有机的结合的构想,初步开发了盾构隧道施工灾害处治系统软件,具有一定的适用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 地铁施工技术分类
• 1.2.1 城市地下工程施工方法的现状
• 1.2.2 城市地下工程施工技术分类
• 1.3 风险概述
• 1.3.1 风险分析理论的发展
• 1.3.2 风险的基本概念
• 1.3.3 风险评价体系和流程
• 1.3.4 风险评价方法选择原则
• 1.4 施工灾害风险评估研究现状
• 1.4.1 国外研究现状
• 1.4.2 国内研究现状
• 1.5 灾害综合处治系统的研究现状
• 1.6 灾害风险评估与应急处治技术的关系
• 1.7 本课题盾构施工条件下的特点
• 1.7.1 盾构隧道施工的优点
• 1.7.2 盾构隧道施工存在不足
• 1.8 论文的主要工作
• 1.8.1 论文研究的总体目标
• 1.8.2 主要研究内容
• 1.8.3 本文的主要创新点
• 第二章 盾构隧道施工灾害风险（安全）评估
• 2.1 灾害风险评估的迫切性
• 2.2 工程风险管理体系
• 2.2.1 工程项目风险识别
• 2.2.2 工程项目风险估计
• 2.2.3 工程项目风险评价
• 2.2.4 工程项目风险监控
• 2.3 盾构隧道施工灾害类型及特点
• 2.3.1 盾构安全事故的影响因素
• 2.3.2 盾构隧道安全事故的分类
• 2.4 盾构隧道风险分析与评价模型
• 2.4.1 盾构隧道风险产生机理分析
• 2.4.2 盾构隧道风险分析模型
• 2.4.3 盾构隧道风险评价模型
• 2.5 盾构隧道施工风险概率分析
• 2.5.1 盾构隧道施工风险事故归类分析
• 2.5.2 盾构隧道施工灾害概率分析
• 2.6 盾构隧道施工潜在损失分析
• 2.6.1 盾构法隧道施工环境影响潜在损失分析
• 2.6.2 盾构法隧道施工直接费用潜在损失分析
• 2.6.3 盾构法隧道施工工期潜在损失分析
• 2.7 风险综合评价
• 2.7.1 层次分析法
• 2.7.2 各风险事故风险综合评价
• 2.7.3 项目各工况及总体风险综合评价
• 2.8 本章小结
• 第三章 盾构隧道施工灾害（事故）预防与应急处治技术
• 3.1 盾构施工灾害预防及应急处治的原则
• 3.2 盾构进出洞阶段施工灾害（事故）预防及应急处治
• 3.2.1 工作井塌方事故预防及处治
• 3.2.2 盾构进出洞漏水漏浆事故预防及处治
• 3.2.3 盾构进出洞时机械设备事故预防及处治
• 3.2.4 盾构进出洞时轴线偏离过大事故预防及处治
• 3.3 盾构掘进阶段施工灾害（事故）预防及应急处治
• 3.3.1 土仓压力设置不当
• 3.3.2 盾构正前方工作面失稳
• 3.3.3 盾构正前方出现地层空洞
• 3.3.4 盾构遭遇障碍物
• 3.3.5 注浆参数控制不当
• 3.3.6 运输车脱轨、碰撞
• 3.3.7 盾构推进中轴线控制欠佳
• 3.3.8 盾尾密封失效
• 3.3.9 管片接头漏水漏浆
• 3.3.10 管片拼装时碰撞、就位不准
• 3.3.11 盾构机及其辅助设备故障
• 3.4 本章小结
• 第四章 考虑风险评估的盾构隧道施工灾害处治系统研究
• 4.1 系统分析
• 4.1.1 可行性与计划研究阶段
• 4.1.2 需求分析阶段
• 4.1.3 设计阶段
• 4.1.4 实现阶段
• 4.1.5 测试阶段
• 4.1.6 运行与维护阶段
• 4.2 需求描述
• 4.3 风险管理系统总体设计
• 4.3.1 软件的基本功能和流程
• 4.3.2 数据库引擎
• 4.3.3 系统界面设计
• 4.4 软件主要模块及其实现方式
• 4.4.1 风险识别
• 4.4.2 风险估计
• 4.4.3 风险评价
• 4.4.4 风险决策
• 4.4.5 查询和生成报表
• 4.5 信息化施工中的灾害处治系统概述
• 4.5.1 信息化控制系统
• 4.5.2 工程数据的信息化
• 4.5.3 监测信息数据库的建立
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果