

运营地铁结构的安全是确保"城市安全"的重要组成部分,地铁周边密集群体工程扰动对隧道结构的影响规律错综复杂,一旦造成隧道结构发生大变形、严重病害或结构破坏,后果将不堪设想。本课题在"单体建设活动"对隧道结构影响的基础上,紧密结合上海地铁周边重大工程实践,综合多种研究手段,对不同地质条件、环境边界条件和建设时间,周边基坑开挖、降水、桩基等群体工程活动对地铁结构可能产生的"叠加影响规律"进行了专题研究。 本课题紧密结合工程实践,采用产、学、研相结合的研究模式,集成创新,取得的主要成果和创新点为: 1、鉴于室内试验确定的本构模型参数难以客观反映软土扰动后的变形机理,首创了基于旁压试验(原位测试)的土体弹塑性本构模型(EPM模型),提出了扰动土参数确定方法,并实现了该模型在ABAQUS有限元程序中的应用。计算结果与实测数据吻合,获得的上海地区主要土层EPM模型参数可供工程分析使用。 2、首次明确了群体基坑叠加影响的适用范围以及叠加影响的变形特性,得出软土地区深基坑随宽度增大,其影响范围可增大至3~4倍开挖深度,并形成较完善的地铁周边基坑工程影响控制措施,指导了邻近地铁的群体基坑工程的建设实施。 3、针对均质土和上海标准成层土,结合原位测试估算桩基沉降修正方法,推导了桩基拖带隧道沉降的解析解,首次考虑了密集建筑群叠加影响,得出不同建筑群体桩基拖带区间隧道沉降的实用算法,经工程验证具有适用性。 4、首次引入下负荷面剑桥理论,建立水-土耦合的地面沉降的数学模型,再通过群体基坑降水叠加影响分析及系统优化,形成"分区降水、先深后浅、先远后近、先内后外"等控制降水对地铁沉降影响的综合措施,首次将由于基坑降水引起的地面沉降从基坑工程总沉降中分离出来。工程应用成效良好。 5、根据基坑规模、特征、与地铁设施的相对空间关系以及监护项目出现事故后对地铁结构的影响程度,将监护项目划分为4个等级,针对不同监护等级,从设计和施工预控、项目实施过程中监护技术要点以及隧道变形预控几个层面提出了各项地铁保护预控标准,编制了相关技术指南。 课题研究形成了总报告及专题研究报告共6册、申请专利6项,其中已授权专利3项,软件著作权2项,发表论文13篇,完善了《地铁周边工程建设预控标准》,形成了《地铁周边工程活动的设计、施工与监护管理技术指南》,对地铁周边群体工程活动对地铁影响获得了全面的系统性规律。 两年多来,研究成果已在地铁周边20余项工程中得到广泛应用和推广,形成的地铁周边工程设计、施工质量控制方法科学合理,为上海运营地铁周边工程的监护提供了技术支撑,成效显著。课题成果为确保城市轨道交通安全运营提供了强有力保障,为城市安全做出了贡献。
查看原始页面 ![]()

