隧道施工引起邻近建筑物损坏风险评估与控制
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摘要
随着城市隧道的大量修建,隧道施工造成地表建(构)筑损坏事故仍然不断地发生,如何在隧道修建之前确定建筑物变形控制标准,对隧道施工引起的建筑物潜在损坏作出评估,并依据评估结果采取相应地风险控制措施,是一个非常值得研究的问题。本文主要通过查阅国内外已公开发表的期刊文献、建筑物损坏方面的专著以及现场调查等手段,对因地表变形引起的建筑物损坏事故及隧道施工引起过量地表沉降事故实例进行收集,并基于对事故统计分析,对隧道施工引起建筑物损坏风险评估进行了相应研究。主要内容如下：
(1)收集了28例隧道开挖引起的建筑物损坏实例以及172例其它因地表变形引起的建筑物损坏实例,并从建筑物结构类型、基础类型、长高比、建筑物沉降、局部倾斜、整体倾斜、裂缝损坏等级、倾斜损坏等级等方面对工程实例进行整理；
(2)对建筑物损坏事故实例进行统计分析,对不同建筑物抵抗变形能力进行研究；建立建筑物沉降变形反应特征控制参数与建筑物损坏等级之间的关系,为隧道施工引起的地面建筑物损坏评估及制定建筑物变形控制标准提供基础数据；
(3)收集了36例因隧道施工引起的地表过量沉降实例,从事故发生地段地质情况、隧道开挖跨度、隧道埋深、事故发生情况以及事故发生的主要原因等方面对工程实例进行整理；对事故发生的原因以及影响因素进行了归纳总结,为制定隧道施工引起的地面建筑物损坏风险控制措施提供依据；
(4)归纳总结了国内外地层位移公式计算参数确定经验；对建筑物损坏变形控制指标进行了总结,并考虑了建筑物易损性指数,对建筑物变形控制指标进行了修正；建立了隧道施工对建筑损坏风险评估体系,针对建筑物损坏等级提出了相应的风险控制措施,将其运用于长株潭城际隧道施工引起的建筑物损坏风险评估。
As cities undergo a lot construction in recent years, the damages and accidents to the ground surface and buildings caused by tunnel construction happen frequently. So it is worthwhile to study on how to determine deformation controlling standards before construction, to assess potential damages to the buildings caused by tunnel construction and to propose relevant risk controlling measures. After reading a lot of journals published at home and abroad, books about building damages and looking at measures on field investigations, the paper has conducted researches on the damages and risk assessment on buildings caused by tunnel construction by collecting building damages accident cases caused by surface deformation and ground settlement accidents cases caused by tunnel construction. The main ideas are as follows:
(1) The paper collects 28 cases of building damages caused by tunnel excavation and 172 cases caused by surface deformation. The paper also collects and analyzes engineering cases from the perspectives of building structure type, basic type, length to height ratio, building settlement, partial inclination, overall inclination, crack damage level, inclination damage level and so on.
(2) The paper conducts statistical analysis about the building damage accidents and research on resistance capacity of different buildings. The paper provides basic statistics for damage assessment of buildings and deformation controlling standards caused by tunnel construction by establishing relationship between controlling parameters of building settlement and deformation reaction features and the damage levels.
(3) The paper collects thirty six cases of surface excessive settlements caused by tunnel construction and analyzes those cases from the perspectives of geological conditions of the accident sections, excavation span, tunnel depth, accident situations and the main reasons leading to accidents. The paper analyzes and summarizes reasons leading to accidents and influential elements so as to provide building damage and risk controlling measures for accidents caused by tunnel construction.
(4) The paper analyzes experience of determining calculation parameters in the surface displacement formula at home and broad, summarizes the damage and deformation controlling indicators, takes vulnerability index of buildings into consideration, and amends some deformation controlling indicators. As a result, the paper establishes a risk assessment system about building damages caused by tunnel construction, puts forward correspondent risk controlling measures targeting at building damage levels which will be applied in the damage and risk assessment in the Changsha-Zhuzhou-Xiangtan intercity tunnel construction.
(1)收集了28例隧道开挖引起的建筑物损坏实例以及172例其它因地表变形引起的建筑物损坏实例,并从建筑物结构类型、基础类型、长高比、建筑物沉降、局部倾斜、整体倾斜、裂缝损坏等级、倾斜损坏等级等方面对工程实例进行整理；
(2)对建筑物损坏事故实例进行统计分析,对不同建筑物抵抗变形能力进行研究；建立建筑物沉降变形反应特征控制参数与建筑物损坏等级之间的关系,为隧道施工引起的地面建筑物损坏评估及制定建筑物变形控制标准提供基础数据；
(3)收集了36例因隧道施工引起的地表过量沉降实例,从事故发生地段地质情况、隧道开挖跨度、隧道埋深、事故发生情况以及事故发生的主要原因等方面对工程实例进行整理；对事故发生的原因以及影响因素进行了归纳总结,为制定隧道施工引起的地面建筑物损坏风险控制措施提供依据；
(4)归纳总结了国内外地层位移公式计算参数确定经验；对建筑物损坏变形控制指标进行了总结,并考虑了建筑物易损性指数,对建筑物变形控制指标进行了修正；建立了隧道施工对建筑损坏风险评估体系,针对建筑物损坏等级提出了相应的风险控制措施,将其运用于长株潭城际隧道施工引起的建筑物损坏风险评估。
As cities undergo a lot construction in recent years, the damages and accidents to the ground surface and buildings caused by tunnel construction happen frequently. So it is worthwhile to study on how to determine deformation controlling standards before construction, to assess potential damages to the buildings caused by tunnel construction and to propose relevant risk controlling measures. After reading a lot of journals published at home and abroad, books about building damages and looking at measures on field investigations, the paper has conducted researches on the damages and risk assessment on buildings caused by tunnel construction by collecting building damages accident cases caused by surface deformation and ground settlement accidents cases caused by tunnel construction. The main ideas are as follows:
(1) The paper collects 28 cases of building damages caused by tunnel excavation and 172 cases caused by surface deformation. The paper also collects and analyzes engineering cases from the perspectives of building structure type, basic type, length to height ratio, building settlement, partial inclination, overall inclination, crack damage level, inclination damage level and so on.
(2) The paper conducts statistical analysis about the building damage accidents and research on resistance capacity of different buildings. The paper provides basic statistics for damage assessment of buildings and deformation controlling standards caused by tunnel construction by establishing relationship between controlling parameters of building settlement and deformation reaction features and the damage levels.
(3) The paper collects thirty six cases of surface excessive settlements caused by tunnel construction and analyzes those cases from the perspectives of geological conditions of the accident sections, excavation span, tunnel depth, accident situations and the main reasons leading to accidents. The paper analyzes and summarizes reasons leading to accidents and influential elements so as to provide building damage and risk controlling measures for accidents caused by tunnel construction.
(4) The paper analyzes experience of determining calculation parameters in the surface displacement formula at home and broad, summarizes the damage and deformation controlling indicators, takes vulnerability index of buildings into consideration, and amends some deformation controlling indicators. As a result, the paper establishes a risk assessment system about building damages caused by tunnel construction, puts forward correspondent risk controlling measures targeting at building damage levels which will be applied in the damage and risk assessment in the Changsha-Zhuzhou-Xiangtan intercity tunnel construction.
引文
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