大型地下結(jié)構(gòu)泄排水減壓抗浮控制研究.pdf

1、城市地下空間的綜合開發(fā)利用已成為世界城市發(fā)展的共同選擇,大型和超大型地下結(jié)構(gòu)如雨后春筍般不斷涌現(xiàn),但是隨之而來的是大型地下結(jié)構(gòu)抗浮安全問題。而傳統(tǒng)被動式抗浮方法工藝復(fù)雜、投資大,并且存在眾多技術(shù)難題,例如地下結(jié)構(gòu)的耐久性和抗疲勞等方面的技術(shù)問題。因此,尋找新的綠色的抗浮方法已成為大型地下空間開發(fā)與利用亟待解決的重要課題。本文針對地下結(jié)構(gòu)新的抗浮方法—泄排水抗浮方法,對其抗浮機理、抗浮理論分析計算體系、工程風(fēng)險與質(zhì)量控制等關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行

2、了系統(tǒng)研究。
　　首先,本文以深圳某大型地下停車庫建設(shè)為研究背景,通過從工期、全壽命周期費用等七個方面系統(tǒng)全面的比較常見抗浮方法的特點,以及基于泄排水抗浮的機理深入分析探討,總結(jié)出泄排水抗浮是一種節(jié)材、節(jié)能的綠色抗浮工藝和方法,并指出了該方法一般適用于弱透水層場地。
　　接著,本文通過泄排水減壓機理研究和結(jié)合工程特點,確定了泄排水抗浮的主要設(shè)計參數(shù)為基礎(chǔ)底部孔隙水壓力水頭等四個參數(shù);并從現(xiàn)代系統(tǒng)控制理論的角度總結(jié)出了泄排水抗

3、浮動態(tài)控制的原理和控制系統(tǒng)的構(gòu)成,其控制原理和過程主要是依據(jù)實時全面的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息,基于有限元滲流分析與計算結(jié)果,通過調(diào)節(jié)水平橫管的標(biāo)高,從而動態(tài)適時進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)抗浮安全和周邊環(huán)境保護(hù)控制。
　　然后,本文基于飽和土與非飽和土的地下水滲流理論,建立了泄排水抗浮滲流計算有限元模型。并通過多種工況的滲流分析計算,優(yōu)化確定了該工程的抗浮設(shè)計參數(shù)控制范圍和設(shè)計值。并重點對抗浮設(shè)計中的兩個關(guān)鍵問題(系統(tǒng)水頭損失和結(jié)構(gòu)運營期對周邊環(huán)境的影響)

4、進(jìn)行了深入探討。
　　此外,本文基于工程風(fēng)險管理基本理論,提出了泄排水抗浮風(fēng)險管理流程框架。通過有限元計算計算分析,識別和確定了泄排水抗浮失效風(fēng)險指標(biāo)。并基于所建立的泄排水抗浮系統(tǒng)失效的故障樹建模分析,找出了導(dǎo)致泄排水抗浮失效的所有可能的故障模式和發(fā)生的概率,并根據(jù)重要度分析結(jié)果制定出了抗浮風(fēng)險的控制對策。
　　最后,本文分析了抗浮系統(tǒng)倒濾層的質(zhì)量控制問題。確定了倒濾層的構(gòu)成型式以及關(guān)鍵控制參數(shù)設(shè)計計算,總結(jié)和提出了倒濾層的