深基坑开挖对邻近结构物风险评估与控制技术研究

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随着我国城市建设的高速发展,城市用地日趋紧张,为了提高土地利用率,出现了大量的高层建筑以及地下工程,因此深基坑工程也越来越多。深基坑工程大多位于城市繁华地段,周边环境复杂,紧邻基坑的建筑物较多,导致深基坑工程施工的难度也在不断提高。深基坑开挖时不仅要保证自身结构的安全,同时也要保证对邻近结构物的影响在安全范围内。因此,对深基坑工程系统全面的进行风险因素分析,采取科学合理的控制措施,减小基坑自身结构与邻近结构物的变形具有重要的现实意义。本文以重庆市某深基坑工程为背景,主要研究内容如下:(1)结合实际工程,总结归纳邻近既有结构物的深基坑工程在施工过程中的常见风险源,并在此基础上,构建基于贝叶斯网络的故障树模型,对深基坑工程进行风险评估,分析得出邻近既有结构物的深基坑工程发生事故的概率以及各风险源的重要程度,并对重要风险源采取控制措施,减小基坑事故发生的概率。对基于贝叶斯网络的故障树分析法在实际工程中的应用进行了研究。(2)采用MIDAS GTS/NX有限元软件,建立了包括基坑工程、邻近结构物、周边土体在内的三维模型,对3种不同的分层开挖顺序进行模拟,得出基坑支护结构、周边地表沉降、邻近结构物的变形规律,总结了邻近结构物在不同施工工况下的变形特征。(3)编制详细监测方案,实时监测深基坑施工过程中支护结构顶部水平位移、支护结构深层水平位移、周边地表沉降以及邻近结构物沉降,对监测结果进行分析,得到各监测对象的变形规律。通过监测数据与数值模拟结果对比,验证数值模拟结果的可靠性。(4)基于数值模拟,研究了地下连续墙厚度、地面超载对邻近结构物变形的影响。通过改变地下连续墙和地面超载等参数,找出各因素对邻近结构物的影响规律,进而找到控制基坑变形和减小邻近结构物沉降的措施。根据分析结果,从源头控制、路径隔断和对象保护三个方面提出控制邻近结构物变形的措施。
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