近接建筑物條件下隧道施工安全與風險管理的理論與實踐

前言

　　中國隧道及地下工程建設規(guī)模大、發(fā)展快的客觀事實以及地下工程嚴峻的安全形勢決定了隧道風險管理的必要性和緊迫性。隧道施工期安全性及其對鄰近結構物的影響既是個工程問題，也是個社會問題，受到了國內外工程界與學術界的關注，也得到了相關政府部門的高度重視。隧道風險管理作為防災減災的重要手段，雖然在我國隧道工程領域開展的比較遲，但也取得了可喜的成績?！　≡谖障延兴淼里L險管理相關研究成果的基礎上，本書所做的主要工作是：統(tǒng)計分析隧道風險事故，研究隧道風險發(fā)生機制，并從人機環(huán)境系統(tǒng)角度分析隧道風險；結合現有的管理組織機構和制度，考慮現場施工情況，從風險管理的依據、風險管理流程、風險管理的組織機構和制度等方面進行系統(tǒng)研究；探討隧道無鄰近結構物時下穿不同種類和接頭形式的管線、下穿不同結構類型的公路、近橋施工的變形控制標準，建立基于變形的風險監(jiān)測及預警體系，研究變形對圍巖參數敏感性和影響性狀。針對武廣客運專線瀏陽河隧道過鄰近結構物段，如下穿排水箱涵段、鄰近牛角沖互通立交橋段、下穿京珠高速段等的主要風險源進行評估；統(tǒng)計分析隧道坍方的原因及坍方形態(tài)，進而基于范例推理、可拓學、強度折減法等多側面評估隧道施工坍方風險，并研究制定隧道不同坍方規(guī)模的應急措施?！　≡趦热萁Y構上，本書主要分為風險管理的理論研究和應用研究兩部分，其中理論研究部分包括風險管理的理論及流程、隧道施工突變機理及人機環(huán)境系統(tǒng)分析、隧道施工時鄰近結構物變形控制標準探討、隧道施工階段風險管理體系；應用研究部分包括隧道過鄰近結構物段重大風險源專項評估、隧道過風化槽坍方突發(fā)性事件風險評估、進口人工填土超淺埋段風險評估和隧道常見風險源評估。　　在本書編寫過程中，參考了有關論文、著作，吸收了其中的技術成就和豐富的實踐經驗，在此作者致以最誠摯的謝意；同時本書研究成果得到了湖南省研究生創(chuàng)新基金“基于風險與性能的隧道鄰近結構物的變形控制技術”等項目的資助，在此也表示感謝?！　∮捎谒淼拦こ田L險管理涉及的學科較多，我國還處在初步階段，無論是理論還是實際應用都還有待完善，目前所取得的成果基本上處于定性分析階段，真正定量化的研究成果很少，再加上水平和條件所限，書中還會存在不足和疏漏之處，敬請讀者批評指正。

內容概要

本書分為兩個部分。第一部分：風險管理的理論體系，內容包括風險管理的理論及流程、隧道施工突變機理及人機環(huán)境系統(tǒng)分析、隧道施工時鄰近結構物變形控制標準探討、隧道施工階段風險管理體系，具體見第2～5章。第二部分：風險管理的應用，包括隧道過鄰近結構物段重大風險源專項評估、隧道過風化槽坍方突發(fā)性事件風險評估、進口人工填土超淺埋段風險評估和隧道常見風險源評估，具體見第6～8章。    本書的讀者對象主要為從事隧道與地下工程、地鐵的風險管理與施工的工程技術員，以及隧道工程的設計、監(jiān)測人員及高等院校相關專業(yè)師生。

書籍目錄

第1章  緒論??    1.1  引言??      1.1.1  研究背景??      1.1.2  研究意義??      1.1.3  風險基本概念??    1.2  研究現狀及存在的問題??      1.2.1  隧道施工風險管理研究現狀??      1.2.2  隧道施工對地層變形的影響研究現狀??      1.2.3  隧道施工對鄰近結構物影響的研究現狀??  第2章  隧道施工風險機理分析??    2.2  隧道施工風險本質解析??      2.2.1  風險事故統(tǒng)計分析??      2.2.2  風險發(fā)生原因??      2.2.3  風險發(fā)生機制??    2.3  隧道施工風險突變分析??      2.3.1  突變基本理論概述??      2.3.2  風險事故突變機理分析??    2.4  隧道施工風險人機環(huán)境系統(tǒng)分析??      2.4.1  人子系統(tǒng)??      2.4.2  機子系統(tǒng)??      2.4.3  環(huán)境子系統(tǒng)??      2.4.4  人機環(huán)境評價指標體系及流程??      2.4.5  人機環(huán)境系統(tǒng)分析實例??      2.4.6  基于人機環(huán)境系統(tǒng)分析的隧道安全改善措施??  第3章  隧道施工風險管理方法??    3.1  風險識別??      3.1.1  風險識別過程??      3.1.2  風險識別方法??    3.2  風險評估??    3.3  風險應對??    3.4  風險監(jiān)控??  第4章  隧道施工風險管理體系??    4.1  風險管理相關法規(guī)文件??    4.2  隧道風險管理體系??      4.2.1  風險管理目標和流程??      4.2.2  風險管理組織機構與職責??    4.3  隧道風險管理制度措施??      4.3.1  風險管理措施??      4.3.2  風險預警與風險干預應急措施??  第5章  隧道施工鄰近結構物變形控制標準分析??    5.1  變形控制基準確定原則??    5.2  隧道無近鄰結構物段變形控制標準研討??      5.2.1  從圍巖穩(wěn)定角度推導變形標準??      5.2.2  根據經驗公式推算變形標準??      5.2.3  根據相關規(guī)范確定變形標準??    5.3  隧道下穿公路時變形控制標準探討??      5.3.1  公路路面性能要求??      5.3.2  公路沉降下變形模型分析??      5.3.3  選取地基模型??      5.3.4  推算基床系數??      5.3.5  等效處理多層路面結構??      5.3.6  無限柔性路面變形標準推導??      5.3.7  柔性路面變形標準推導??      5.3.8  無限剛性路面變形標準推導??    5.4  隧道下穿管線時地表變形控制標準分析??      5.4.1  接頭允許轉動無限柔性管線變形標準研究??      5.4.2  接頭不允許轉動無限柔性管線變形標準分析??      5.4.3  柔性管線變形標準研究??      5.4.4  無限剛性管線變形標準分析??    5.5  隧道鄰近立交橋施工時變形控制標準分析??      5.5.1  隧道施工變形對立交橋影響分析??      5.5.2  由相關規(guī)范確定墩臺沉降標準??      5.5.3  由墩臺沉降標準推求地表沉降標準??    5.6  等代圓法等效非圓形隧道??    5.7  隧道鄰近結構物變形風險預警體系??      5.7.1  變形管理基準擬定和監(jiān)測流程??      5.7.2  變形監(jiān)測小組職責??    5.8  圍巖參數對地層變形的影響分析??      5.8.1  圍巖參數的敏感性分析??      5.8.2  圍巖參數對變形的影響分析??  第6章  隧道重大風險源識別的工程應用??    6.1  隧道工程概況??    6.2  隧道鄰近結構物變形控制標準的應用實例??      6.2.1  無鄰近結構物段變形控制標準擬定??      6.2.2  下穿京珠高速公路的變形控制標準擬定??      6.2.3  過排水箱涵段變形控制標準擬定??      6.2.4  近橋梁段變形控制標準擬定??    6.3  瀏陽河隧道風險管理的主要方法??    6.4  隧道開工前風險識別情況??      6.4.1  隧道進口人工填土超淺埋地段??      6.4.2  隧道下穿排水箱涵地段??      6.4.3  過牛角沖互通立交橋地段??    6.5  隧道施工過程中風險再識別??    6.6  隧道施工安全風險事件的風險因素分析??      6.6.1  隧道進口人工填土超淺埋地段??      6.6.2  隧道過鄰近結構物地段施工風險因素分析??      6.6.3  隧道過風化槽地段施工風險因素分析??  第7章  隧道過鄰近結構物段重大風險源評估的工程應用??    7.1  隧道斜下穿排水箱涵段風險評估與應對??      7.1.1  現場概況??      7.1.2  風險評估??      7.1.3  風險應對措施安全性分析??      7.1.4  風險監(jiān)控??      7.1.5  風險應急預案??    7.2  隧道鄰近牛角沖互通立交橋風險評估與應對??      7.2.1  現場概況??      7.2.2  風險評估??      7.2.3  風險應對措施安全性分析??      7.2.4  風險監(jiān)控??      7.2.5  施工階段風險應急預案??    7.3  隧道斜下穿京珠高速公路風險評估與應對??      7.3.1  現場概況??      7.3.2  風險評估??      7.3.3  風險應對措施安全性分析??      7.3.4  風險監(jiān)控??      7.3.5  風險應急預案??    7.4  修正變形監(jiān)測標準??  第8章  隧道過特殊地質地段風險評估的工程應用??    8.1  2號豎井風化槽地段隧道坍方風險與應對??      8.1.1  隧道坍方與掌子面崩塌統(tǒng)計??      8.1.2  隧道過風化槽段地質情況探測??      8.1.3  隧道坍方風險評估??      8.1.4  強度折減法分析隧道坍方風險形態(tài)??      8.1.5  過風化槽段風險應對措施??      8.1.6  隧道施工坍方預防措施和應急預案??      8.1.7  過風化槽段的施工效果分析??    8.2  隧道進口人工填土超淺埋地段管理??      8.2.1  施工階段風險評估??      8.2.2  施工階段風險應對??      8.2.3  施工階段風險應對措施注意事項??      8.2.4  施工階段風險應對措施實施效果??  參考文獻

章節(jié)摘錄

　　20世紀80年代，國際隧道協(xié)會提出了“大力開發(fā)地下空間，開始人類新的穴居時代”的倡議；科學預測同樣指出21世紀將是大規(guī)模開發(fā)利用地下空間的年代；日本也提出了利用地下空間、把國土擴大10倍的設想。現在，各國政府都把地下空間的利用作為一項國策，來推進其發(fā)展?！　　秶窠洕蜕鐣l(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》明確提出“有條件的大城市和城市群地區(qū)要把軌道交通作為優(yōu)先領域，超前規(guī)劃，適時建設。”《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》也把城鎮(zhèn)化與城市發(fā)展列為重點領域，把城市地下空間開發(fā)利用技術列為優(yōu)先主題。中國現在是世界上地下空間開發(fā)利用的大國，隨著“西部大開發(fā)”的深入推進，城鎮(zhèn)化的進一步加快，客運專線和城市軌道交通（地鐵、城際軌道交通）的大量修建，隧道的數量和規(guī)模也在不斷刷新?！　∪欢?，由于隧道施工場地狹小、地質條件復雜多變、不可預見風險因素多，對周邊各種各樣既有結構物的環(huán)境影響大等；技術和管理力量難以充分保證；對隧道工程安全風險的認識不客觀，風險管理不科學，風險管理的投入不到位，所以，隧道工程建設中，事故頻發(fā)，形勢非常嚴峻，令人堪憂，國內外隧道施工造成周邊結構破壞及重大生命財產損失和工期延誤等方面的教訓不勝枚舉。　　……

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