《城市地下空間深開(kāi)挖施工風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警》為國(guó)家“十二五”重點(diǎn)圖書(shū)出版規(guī)劃項(xiàng)目、國(guó)家出版基金資助項(xiàng)目、上海市高校服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略出版工程入選項(xiàng)目。
《城市地下空間深開(kāi)挖施工風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警》全書(shū)對(duì)城市地下空間深基坑開(kāi)挖工程的安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警進(jìn)行研究,定量化考慮工程經(jīng)濟(jì)與安全的博弈,系統(tǒng)地闡述了城市地下深開(kāi)挖工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系,提出沒(méi)有鄰近環(huán)境安全要求下深開(kāi)挖工程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn),以及鄰近地下管線(xiàn)及建筑物等有安全要求的深開(kāi)挖工程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)。全書(shū)系統(tǒng)性強(qiáng),較全面地考慮了實(shí)際工程情況,首次基于風(fēng)險(xiǎn)分析的理論,對(duì)城市中深開(kāi)挖工程的安全預(yù)警問(wèn)題進(jìn)行研究,有助于對(duì)傳統(tǒng)的確定性安全預(yù)警方法進(jìn)行改進(jìn),并提出了保障工程施工安全的新思路,有利于推動(dòng)地下深開(kāi)挖工程的管理和施工技術(shù)的發(fā)展。
《城市地下空間出版工程·防災(zāi)與安全系列:城市地下空間深開(kāi)挖施工風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警》采用風(fēng)險(xiǎn)理論對(duì)城市地下空間深基坑開(kāi)挖工程的安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警進(jìn)行研究,以不確定性概率分析方法建立預(yù)警體系,將深基坑工程安全預(yù)警從傳統(tǒng)的單級(jí)控制,變?yōu)榉旨?jí)控制;從傳統(tǒng)的固定預(yù)警標(biāo)準(zhǔn),變?yōu)殡S開(kāi)挖施工的動(dòng)態(tài)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn),這使工程安全措施更能夠有的放矢,更加符合工程實(shí)際。書(shū)中詳細(xì)論述城市地下空間深基坑開(kāi)挖工程的安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系和預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方法。
城市地下空間是在不確定性的巖土介質(zhì)中開(kāi)挖形成的,其開(kāi)挖施工過(guò)程具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性。隨著城市地下空間功能及規(guī)劃要求的提高,其埋置深度愈來(lái)愈深。以上海為例,地鐵開(kāi)挖的最大深度已達(dá)地表下40m,日后可能還會(huì)更深。另外,城市地下空間建設(shè)前,鄰近地面和地下已有建筑物、道路、地下管線(xiàn)、已有地下空間等各類(lèi)建(構(gòu))筑物,使得在深開(kāi)挖時(shí)除了須關(guān)注本體地下空間基坑的安全外,還必須要對(duì)先期修建的建(構(gòu))筑物予以有效保護(hù)。新加坡2004年4月地鐵工作井施工中的塌方事故、2007年的巴西地鐵事故、2008年11月發(fā)生在杭州地鐵建設(shè)中的地鐵車(chē)站開(kāi)挖導(dǎo)致周邊塌方事故等,無(wú)不觸目驚心,每次事故造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)負(fù)面影響,已經(jīng)成為政府關(guān)注和亟待解決的極大難題,這使我們深刻認(rèn)識(shí)到在地下工程建設(shè)中面臨的巨大挑戰(zhàn),使得在城市修建地下空間期間,其安全風(fēng)險(xiǎn)控制顯得尤為重要。為此,如何在地下空間深基坑開(kāi)挖前和開(kāi)挖中,對(duì)其安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)警設(shè)計(jì),進(jìn)而對(duì)開(kāi)挖期間的安全風(fēng)險(xiǎn)控制進(jìn)行研究,則具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。
本書(shū)采用風(fēng)險(xiǎn)理論對(duì)城市地下空間深基坑開(kāi)挖工程的安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警進(jìn)行研究,以不確定性概率分析方法建立預(yù)警體系,將深基坑工程安全預(yù)警從傳統(tǒng)的單級(jí)控制,變?yōu)榉旨?jí)控制;從傳統(tǒng)的固定預(yù)警標(biāo)準(zhǔn),變?yōu)殡S開(kāi)挖施工的動(dòng)態(tài)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn),這使工程安全措施更能夠有的放矢,更加符合工程實(shí)際。書(shū)中詳細(xì)論述城市地下空間深基坑開(kāi)挖工程的安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系和預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方法。全書(shū)包括7章內(nèi)容,第1章介紹深基坑開(kāi)挖安全預(yù)警的重要性以及目前研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題;第2章通過(guò)實(shí)際案例介紹深基坑工程施工風(fēng)險(xiǎn)事故模型及預(yù)警指標(biāo);第3章介紹城市地下深開(kāi)挖工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系,包括監(jiān)測(cè)技術(shù)的主要發(fā)展及預(yù)警體系構(gòu)建;第4章論述沒(méi)有鄰近環(huán)境嚴(yán)格要求,即“綠場(chǎng)”下深開(kāi)挖工程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn);第5章論述深開(kāi)挖工程鄰近有地下管線(xiàn)或建筑物時(shí)工程開(kāi)挖安全風(fēng)險(xiǎn)與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)的相關(guān)性;第6章給出考慮環(huán)境條件下的深開(kāi)挖工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì);第7章介紹深基坑開(kāi)挖工程安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法及2個(gè)典型的工程案例。后記中則指出了深開(kāi)挖安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的未來(lái)發(fā)展方向。
本書(shū)是在國(guó)家973、國(guó)家自然科學(xué)基金以及上海市科委科技攻關(guān)等多項(xiàng)項(xiàng)目資助下研究成果的總結(jié),所取得的成果獲2011年上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),是一本較為系統(tǒng)地總結(jié)城市地下空間深開(kāi)挖基坑工程安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警領(lǐng)域科研成果的專(zhuān)著。本書(shū)主要讀者對(duì)象是巖土及地下工程的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)等單位的管理與工程技術(shù)人員,以及高等學(xué)校土木工程專(zhuān)業(yè)的師生,也可供相關(guān)專(zhuān)業(yè)的科研和技術(shù)人員參考使用。
本書(shū)在編撰過(guò)程中還得到了總參工程兵第四設(shè)計(jì)研究院的支持,以及胡群芳、張冬梅、薛亞?wèn)|、尹振宇等的幫助,在此一并對(duì)他們表示衷心感謝。由于作者水平有限,不足之處在所難免,尚祈各界讀者朋友不吝批評(píng)指正。
黃宏偉,工學(xué)博士,同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院副院長(zhǎng)、教授、博士生導(dǎo)師,教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授,“新世紀(jì)百千萬(wàn)人才工程”國(guó)家級(jí)人選,首批教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃入選者,上海市優(yōu)秀學(xué)科帶頭人,首批上海曙光學(xué)者,法國(guó)南特中央理工大學(xué)訪(fǎng)問(wèn)教授,國(guó)際土力學(xué)與巖土工程學(xué)會(huì)會(huì)員,美國(guó)ASCE巖土風(fēng)險(xiǎn)管理委員會(huì)委員,國(guó)際隧道協(xié)會(huì)委員,國(guó)際巖土安全網(wǎng)絡(luò)組織核心成員,中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)工程風(fēng)險(xiǎn)與保險(xiǎn)研究分會(huì)理事長(zhǎng),中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事,中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)理事,中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)隧道及地下工程分會(huì)常務(wù)理事,上海防災(zāi)救災(zāi)研究所風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究室主任,國(guó)際期刊及國(guó)內(nèi)多家期刊編委。長(zhǎng)期從事隧道及地下工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)和科研工作,研究方向?yàn)樗淼兰暗叵鹿こ田L(fēng)險(xiǎn)與災(zāi)害分析、動(dòng)態(tài)反饋分析、隧道長(zhǎng)期性態(tài)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)等,圍繞巖土及地下工程,在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展了工程風(fēng)險(xiǎn)分析理論與方法的研究,開(kāi)辟了土木工程領(lǐng)域內(nèi)的工程風(fēng)險(xiǎn)學(xué)科新方向,為國(guó)家重大工程開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估起到了促進(jìn)作用。主要學(xué)術(shù)成績(jī):較早建立了巖土及地下工程的全壽命風(fēng)險(xiǎn)管理理論;最早提出了動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的定量方法和技術(shù);創(chuàng)新性地建立了盾構(gòu)隧道縱向沉降風(fēng)險(xiǎn)控制方法。近五年來(lái),撰寫(xiě)專(zhuān)著3部,主編部級(jí)指南和國(guó)家規(guī)范各1部,發(fā)表學(xué)術(shù)論文120篇,被SCI檢索15篇、EI檢索68篇,國(guó)際主旨和特邀報(bào)告5次。獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng),省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)4項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、三等獎(jiǎng)3項(xiàng),國(guó)際杰出服務(wù)獎(jiǎng)1項(xiàng),獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利7項(xiàng),開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)軟件7項(xiàng)。創(chuàng)建工程風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域的國(guó)家二級(jí)學(xué)術(shù)分會(huì)和三級(jí)學(xué)術(shù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)各1個(gè)。
顧雷雨,工學(xué)博士,總參工程兵第四設(shè)計(jì)研究院工程師,中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)工程風(fēng)險(xiǎn)與保險(xiǎn)研究分會(huì)理事。從事巖土工程、工程勘察科學(xué)研究工作,參與的科研項(xiàng)目獲軍隊(duì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1次、二等獎(jiǎng)1次、三等獎(jiǎng)2次,軍隊(duì)優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)1次,獲發(fā)明和實(shí)用新型專(zhuān)利2項(xiàng),參與編著軍隊(duì)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)。
王懷忠,工學(xué)博士,寶山鋼鐵股份有限公司工程技術(shù)首席工程師,寶鋼集團(tuán)公司技術(shù)業(yè)務(wù)專(zhuān)家,教授級(jí)高級(jí)工程師,中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)理事,上海市力學(xué)學(xué)會(huì)常務(wù)理事,中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)結(jié)構(gòu)工程專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員。長(zhǎng)期從事寶鋼工程建設(shè)項(xiàng)目技術(shù)管理、巖土工程和工程力學(xué)研究以及高強(qiáng)度鋼管混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的研發(fā)應(yīng)用工作,獲省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)各1次,出版專(zhuān)著《寶鋼工程長(zhǎng)樁理論與實(shí)踐》,獲發(fā)明和實(shí)用新型專(zhuān)利15項(xiàng),參與編審國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)。
總序
前言
1 緒論
1.1 概述
1.2 城市各類(lèi)地下空間的深基坑開(kāi)挖工程
1.2.1 城市大型建筑中地下空間深開(kāi)挖工程
1.2.2 城市軌道交通工程中深開(kāi)挖工程
1.2.3 城市特殊建筑中深開(kāi)挖工程
1.3 城市地下深開(kāi)挖工程中的風(fēng)險(xiǎn)事故案例
1.4 深基坑施工安全預(yù)警研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題
1.4.1 概述
1.4.2 研究現(xiàn)狀
1.4.3 存在問(wèn)題
2 深基坑工程施工風(fēng)險(xiǎn)事故模型及預(yù)警指標(biāo)
2.1 概述
2.2 深基坑工程風(fēng)險(xiǎn)事故模型及其預(yù)警特征
2.2.1 有支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)基坑常見(jiàn)基坑失效模式及其預(yù)警特征
2.2.2 無(wú)支撐圍護(hù)結(jié)構(gòu)基坑常見(jiàn)基坑失效模式及其預(yù)警特征
2.2.3 深基坑失效模式及其預(yù)警特征總結(jié)
2.3 深基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移模式概化分析
2.4 工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析
2.4.1 工程案例一:上海市某港口客運(yùn)樓基坑工程
2.4.2 工程案例二:上海市某大型圓形深基坑工程
2.4.3 工程案例三:寶鋼某漩流池深基坑工程
2.4.4 工程實(shí)際變形分析
2.5 深基坑工程安全狀態(tài)特征參數(shù)對(duì)比分析
2.5.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移
2.5.2 坑底隆起
2.5.3 支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力
2.5.4 墻后地表沉降
2.5.5 坑外孔隙水壓力和土壓力
2.5.6 其他項(xiàng)目
2.6 深基坑工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)
3 深開(kāi)挖工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系
3.1 深開(kāi)挖工程監(jiān)測(cè)技術(shù)及報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)
3.1.1 基坑工程監(jiān)測(cè)技術(shù)歷史發(fā)展及現(xiàn)狀
3.1.2 我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范中基坑工程監(jiān)測(cè)報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)
3.2 基坑工程風(fēng)險(xiǎn)分析理論研究現(xiàn)狀
3.2.1 現(xiàn)代巖土工程風(fēng)險(xiǎn)管理理論
3.2.2 巖土工程風(fēng)險(xiǎn)管理理論研究的歷史發(fā)展及現(xiàn)狀
3.2.3 基坑工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法研究的歷史發(fā)展及現(xiàn)狀
3.3 安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系的構(gòu)建
3.3.1 深開(kāi)挖工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建
3.3.2 深開(kāi)挖工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系構(gòu)建思路
4 “綠場(chǎng)”下深開(kāi)挖工程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)
4.1 概述
4.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移概率分布特征
4.2.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移與開(kāi)挖深度相關(guān)性分析
4.2.2 ‰/H。值概率統(tǒng)計(jì)分析的意義
4.2.3 艿h/H。值綜合概率統(tǒng)計(jì)分析
4.2.4 工程開(kāi)挖深度影響分析
4.2.5 地域性工程地質(zhì)條件的影響分析
4.2.6 支撐系統(tǒng)剛度影響分析
4.2.7 現(xiàn)行規(guī)范中基坑安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比分析
4.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移深度位置概率分布特征
4.3.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移深度位置與開(kāi)挖深度相關(guān)性分析
4.3.2 Hhrn/He綜合概率統(tǒng)計(jì)分析
4.3.3 工程開(kāi)挖深度影響分析
4.3.4 地域性工程地質(zhì)條件的影響分析
4.4 深開(kāi)挖工程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)
4.4.1 “綠場(chǎng)”下風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方法
4.4.2 “綠場(chǎng)”下深開(kāi)挖工程風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)
5 工程環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)相關(guān)性分析
5.1 概述
5.2 工程環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)
5.2.1 深開(kāi)挖工程施工對(duì)周邊環(huán)境的影響
5.2.2 深開(kāi)挖工程環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)
5.3 工程開(kāi)挖導(dǎo)致周?chē)乇沓两底冃文J?br />
5.3.1 數(shù)值計(jì)算思路
5.3.2 數(shù)值計(jì)算模型
5.3.3 工程周?chē)烊坏孛娉两的J?br />
5.3.4 工程周?chē)薪ㄖ锏乇沓两的J?br />
5.4 環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)控制指標(biāo)
5.5 天然地面沉降曲線(xiàn)與安全預(yù)警指標(biāo)相關(guān)性
5.5.1 d。與dhm相關(guān)性分析
5.5.2 D。與H。相關(guān)性分析
5.5.3 D,與H。相關(guān)性分析
5.6 深開(kāi)挖對(duì)建筑物傾斜影響因素分析
5.6.1 建筑物位置影響分析
5.6.2 建筑物長(zhǎng)高比和荷載影響分析
5.6.3 不同剛度建筑物與圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形影響分析
5.7 深開(kāi)挖對(duì)鄰近地下管線(xiàn)影響分析
5.7.1 深開(kāi)挖工程平面形狀為方形時(shí)對(duì)鄰近地下管線(xiàn)影響分析
5.7.2 深開(kāi)挖工程平面形狀為圓形時(shí)對(duì)鄰近地下管線(xiàn)影響分析
6 深開(kāi)挖工程安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)
6.1 概述
6.2 工程環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)控制標(biāo)準(zhǔn)及風(fēng)險(xiǎn)損失分析
6.2.1 地下管線(xiàn)破壞評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
6.2.2 地下管線(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)事故損失計(jì)算
6.2.3 建筑物破壞評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
6.2.4 建筑物地基傾斜度與安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警指標(biāo)的相關(guān)性
6.2.5 建筑物風(fēng)險(xiǎn)事故損失計(jì)算
6.3 深開(kāi)挖工程安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)流程
6.3.1 “綠場(chǎng)”工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)
6.3.2 鄰近管線(xiàn)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)
6.3.3 鄰近建筑物時(shí)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)
7 城市深開(kāi)挖工程安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法及工程實(shí)例
7.1 城市地下深開(kāi)挖工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法
7.2 工程案例一
7.2.1 工程概況
7.2.2 工程安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)
7.2.3 安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)適用性分析
7.3 工程案例二
7.3.1 工程概況
7.3.2 工程安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)
7.3.3 安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)適用性分析
參考文獻(xiàn)
索引
后記