基于实测数据的深基坑支护结构安全状态量化动态分析方法探讨
随着城市建设步伐加快、人口密度不断增大，高层建筑不断兴起，地下空间的利用也愈发普及，使得近年来涌现出大量的深基坑工程。然而，深基坑工程不确定性强、难度大，事故仍不时发生。实践证明，事故发生前监测数据都有明显征兆，因而本文展开基于实测数据的基坑安全量化评估研究，旨在实现基坑工程施工的动态安全控制。本文对基坑本体安全评价指标的选取、围护墙及常见支撑体系变形受力规律、基于实测数据的风险评估方法进行了系统研究，主要工作及结论如下： 1、统计了大量基坑事故案例，归纳出了现今导致基坑工程事故的几大主因，并对几大主因引起的事故（险情）发生时的监测数据响应进行了分析研究，以预见性、敏感性、可行性为标准优选出了适宜作为安全评价指标的监测项目。探究了监测警戒值的制定原则、重要性以及现行规范所定警戒阀值的来源。 2、推导了灌注桩极限弯矩的简化计算公式，并计算了常见桩径灌注桩极限弯矩与配筋率的关系。介绍了基于测斜数据反算围护墙弯矩的原理，其关键在于测斜曲线拟合求曲率以及围护墙抗弯刚度的计算。结合工程实例探讨了几种弯矩反算方法的实用性，并采用优选出的弯矩反算法对某工程各工况下的围护墙受力安全进行了安全评判。统计了青岛地区部分灌注桩排桩支护基坑的测斜变形监测数据，基于统计结果提出了土岩结合地层条件下灌注桩围护墙的变形控制标准。建立了基于变形、内力控制指标的安全评价标准。 3、讨论了常见基坑工程中支撑体系按照材料和结构形式的分类，并藉此分析了支撑体系的破坏模式、机理。结合实测数据总结分析了施工过程中支撑轴力的变化规律，以及预应力施加、超挖等因素对支撑轴力的影响。对单跨支撑、双跨钢支撑、双跨混凝土支撑进行了受力分析，研究得出了上述几类支撑安全的关键控制指标，并给出了各指标的计算流程。建立了支撑安全状态的评价指标体系。 4、对常用风险评估方法进行了简单对比分析，在此基础上决定选用层次分析法、专家调查法相结合进行基坑本体安全评估。基于单因素评价指标的研究，建立了分级明确的基坑本体安全评价指标体系。从评估方法、评估流程等方面对基于实测数据的基坑安全评估做了详细探讨，并进行了实例应用验证。将实测数据纳入到风险评估过程中，使评估结果更加可信，亦可由该法将繁杂的基坑监测数据系统整理分析以得出对基坑安全的宏观评估。
深基坑工程;支护结构;安全状态;实测数据;风险评估
中国海洋大学
硕士
建筑与工程学
刘涛
2013
中文
TU753.4;TP277
97
2013-09-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）