CN110059936A - 一种新建工程穿越既有道路设施的工前评估方法 - Google Patents
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Abstract
一种新建工程穿越既有道路设施的工前评估方法包括步骤一：资料收集整理；步骤二：确定资料的准确性和完备性；步骤三：确定评估范围与评估对象；步骤四：变形控制指标的确定；步骤五：测定物理力学参数；步骤六：在软件中建立工前评估模型；步骤七：输入物理力学参数；步骤八：对既有道路设施的变形特征进行模拟；步骤九：导出计算云图；步骤十：计算得到的结果判断穿越工程对既有道路设施影响大小；步骤十一：影响大时对设计资料与施工方案进行修改，重复步骤一至步骤十，直至影响在设计范围内，评估结束。本发明解决了传统的评方法主要是定性评估，依据工程经验进行判定风险的大小，缺少定量的界定，同时控制标准也比较模糊的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及道路工程领域，特别是一种新建工程穿越既有道路设施的工前评估方法。
背景技术
穿越工程指采用上穿、下穿、并行、上跨或连接等方式穿越既有道路设施，并对其结构或运行可能产生影响的新建或改扩建工程。根据穿越角度的不同，穿越工程一般可分为正交（α=90°）、斜交（15°<α<90°）和平行（α≤15°）三种方式。既有道路设施指建设完成或投入使用的道路及其附属设施，主要包括市政道路、市政桥梁、城市隧道、地下通道、公路、公路桥梁、公路隧道、人行天桥及上述结构的附属设施等。
穿越工程施工过程中，位于其影响范围内的既有道路设施势必会受其影响产生附加应力和变形，当该附加应力或变形超过其承载极限时就会造成既有道路设施的损伤或破坏，从而威胁既有道路设施的运行安全。穿越施工完成前，为全面评定穿越工程施工对既有道路设施的影响程度及既有道路设施的健康状况，需对穿越工程进行工前评估；常规的工前评估方法方法为找专家评估，主要通过定性方式，依据工程经验进行判定风险的大小，从而使得到的评估结果不准确。
发明内容
本发明的目的是提供一种新建工程穿越既有道路设施的工前评估方法，要解决传统的评方法主要是定性评估，依据工程经验进行判定风险的大小，缺少定量的界定，同时控制标准也比较模糊的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种新建工程穿越既有道路设施的工前评估方法，包括步骤如下。
步骤一：资料收集整理。
步骤二：进行现场踏勘及走访调研，并根据现场踏勘和走访调研的结果，对已有资料进行核实和修订，确定已有资料的准确性和完备性。
步骤三：确定评估范围与评估对象：在穿越工程施工前由评估单位依据穿越工程的工前监测报告和设计方案，并结合穿越工程对既有道路设施的影响程度确定工前既有道路设施的评估范围，并且将评估范围内的既有道路设施及其附属结构作为评估对象。
步骤四：变形控制指标的确定；该变形控制指标为规范中规定的穿越工程施工过程中既有道路设施所发生变形的最大要求极限数值。
步骤五：测定工前评估模型所需的物理力学参数：物理力学参数包括工前评估模型的弹性模量、泊松比、动静荷载和密度。
步骤六：在软件中建立工前评估模型：工前评估模型包括评估范围内的地层、穿越工程、既有道路设施、既有建筑筑物、重要荷载以及反映各对象的空间位置关系和结构尺寸。
步骤七：在工前评估模型中输入物理力学参数。
步骤八：对施工过程中既有道路设施的变形特征进行模拟。
步骤九：依据提出的变形控制指标对评估对象进行评估计算，导出计算云图。
步骤十：通过评估计算得到的结果，结合定性分析得到评估结论，判断穿越工程对既有道路设施影响大小。
步骤十一：当穿越工程对既有道路设施影响大时，对设计资料与施工方案进行修改，再重复步骤一至步骤十的过程，直至穿越工程对既有道路设施的影响在设计范围内，评估结束。
优选的，既有道路设施的资料包括既有道路设施的名称、位置和建造时间，既有道路设施的设计、施工、竣工、大修和专项维修资料，现场图像资料以及既有道路设施被穿越记录资料；穿越工程的资料包括穿越工程的地勘资料，穿越工程的工前监测报告，穿越工程的专项设计资料以及穿越工程的施工技术方案。
优选的，步骤三中的既有道路设施包括道路、桥梁和隧道；附属结构包括评估范围内的道路上的桥梁、人行天桥、挡墙以及道路下方的隧道、人行通道、管廊。
优选的，步骤四中变形控制指标包括有沉降、隆起、裂缝和倾斜。
优选的，步骤十评估计算的结果包括既有道路设施的均匀沉降值、倾斜值、隆起值和裂缝值。
优选的，步骤十中，当评估计算的结果值超过规范规定的既有道路设施的变形控制指标的最大极限值时，穿越工程对既有道路设施影响大；
当评估计算的结果不大于规范规定的既有道路设施的变形控制指标的最大极限值时，穿越工程对既有道路设施影响小，评估结束。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果。
1、本发明中的工前评估方法以工前检测报告为依据，以计算分析为基础，对既有道路设施进行评估分析，评价穿越工程对既有道路设施的影响程度，评估结果准确，且评估结论作为后续的工作提供了基础和依据。
2、本发明中的工前评估方法综合考虑已有穿越工程影响、工前检测结果等因素，明确提出本次穿越工程中既有道路设施的变形控制指标；并且变形控制指标确定时综合考虑已有穿越工程影响及不可避免的后续穿越施工影响，对既有道路设施现状、穿越工程与既有道路设施的相对位置关系进行描述，绘制穿越工程影响范围，明确本次穿越工程中道路设施的变形控制指标，并对该穿越工程穿越既有道路设施提出监测及安全防护建议；解决了传统的评估方法仅采用定性评估，依据工程经验进行判定风险的大小，缺少定量的界定，同时控制标准也比较模糊的技术问题。
3、本发明中的工前评估方法根据穿越工程实际施工步序，对穿越施工期间道路设施的变形进行分析，并得出专项设计及穿越施工组织设计是否合理可行的明确结论，提高了后期穿越工程施工的安全性。
具体实施方式
本实施例中，工前评估方法一般包含变形控制指标确定和安全风险评估两个层面。
这种新建工程穿越既有道路设施的工前评估方法，包括步骤如下。
步骤一：资料收集整理：工前评估单位应负责相关资料的收集整理，并将资料反馈给各参建单位；既有道路设施的资料包括既有道路设施的名称、位置和建造时间，既有道路设施的设计、施工、竣工、大修和专项维修资料，现场图像资料以及既有道路设施被穿越记录资料；其中，现场图像资料包括现场工作照片、现场道路设施加固施工照片和现场道路设施病害照片；穿越工程的资料包括穿越工程的地勘资料，穿越工程的工前监测报告，穿越工程的专项设计资料以及穿越工程的施工技术方案。
步骤二：进行现场踏勘及走访调研，并根据现场踏勘和走访调研的结果，对已有资料进行核实和修订，查漏补缺，确定已有资料的准确性和完备性。
步骤三：确定评估范围与评估对象：在穿越工程施工前由评估单位依据穿越工程的工前监测报告和设计方案，并结合穿越工程对既有道路设施的影响程度确定工前既有道路设施的评估范围，比如穿越工程的影响为30m，若30m以内存在道路，30m以内的道路、桥梁就在评估范围内，30m以外的道路、桥梁就不在评估范围内，并且将评估范围内的既有道路设施及其附属结构作为评估对象；其中，附属结构包括评估范围内的道路上的桥梁、人行天桥、挡墙，道路下方的隧道、人行通道、管廊。
步骤四：变形控制指标确定；该变形控制指标为规范中规定的穿越工程施工过程中既有道路设施所发生变形的最大要求极限数值；超过这个指标，道路设施可能就会发生破坏，影响正常使用，这个指标的确定通过经验取得，包括有沉降控制指标、隆起控制指标、裂缝控制指标和倾斜控制指标。
步骤五：确定工前评估模型所需物理力学参数：应依据既有道路设施已发生的变形、检测中所揭示的病害特征等实施因素，设定模型中所需物理力学参数；由于设计与施工之前的地层资料可能随着地质构造的变化，勘察工作的误差等不可控因素导致之前的设计与实际实际施工时的地层资料有出入，在施工过程中揭示的地层结构可能与之前的地层材料有所不同，因此依据既有道路设施实施过程中揭示的实际地层结构、既有道路设施实际已发生的变形和监测中所揭示的病害特征等实施因素，确定工前评估模型所需物理力学参数，物理力学参数包括弹性模量、泊松比、动静荷载和密度。
步骤六：在软件中建立工前评估模型：工前评估模型包括评估范围内的地层、穿越工程、既有道路设施、既有建筑筑物、重要荷载以及反映各对象的空间位置关系和结构尺寸。
步骤七：在工前评估模型中输入物理力学参数。
步骤八：在对应的软件中，对施工过程中既有道路设施的变形特征进行模拟：把工程中实际施工的过程通过软件计算模拟，从而在实际施工之前就能得到模拟计算的结果，避免实际施工产生严重后果后再采取补救措施，相当于模拟分析变形特征，在开工前就将风险降到最低的评估计算。
步骤九：依据提出的变形控制指标对评估对象进行评估计算、核算，得出评估对象的主要工序的变形云图和计算云图；其中，主要工序如施工先挖竖井-开马头门-隧道上台阶开挖-下台阶开挖-初衬喷混凝土-做二衬-完成等。
步骤十：通过评估计算得到的结果，结合定性分析得到评估结论，得出工前评估报告，并且判断穿越工程对既有道路设施影响大小。
步骤十一：当穿越工程对既有道路设施影响大时，可能引发安全问题，对设计资料与施工方案进行修改，再重复步骤一至步骤十的过程，直至穿越工程对既有道路设施的影响在设计范围内，评估结束。
步骤十二：制作工前评估报告：工前评估报告应包含穿越工程概况、既有道路设施概况、穿越工程与既有道路设施的空间位置关系、穿越工程影响范围、工程地质和水文地质条件分析、穿越项目对既有道路设施的影响分析、既有道路设施变形控制指标、安全风险评估、评估结果及建议等内容。
本实施例中，步骤三中的既有道路设施包括道路、桥梁和隧道；附属结构包括评估范围内的道路上的桥梁、人行天桥、挡墙以及道路下方的隧道、人行通道、管廊。
本实施例中，步骤十评估计算的结果包括既有道路设施的均匀沉降值、倾斜值、隆起值和裂缝值。
本实施例中，当评估计算的结果值超过规范规定的既有道路设施的变形控制指标的最大极限值时，穿越工程对既有道路设施影响大；
当评估计算的结果不大于规范规定的既有道路设施的变形控制指标的最大极限值时，穿越工程对既有道路设施影响小，评估结束。
上述实施例并非具体实施方式的穷举，还可有其它的实施例，上述实施例目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围，所有由本发明简单变化而来的应用均落在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种新建工程穿越既有道路设施的工前评估方法，其特征在于，包括步骤如下：
步骤一：资料收集整理；
步骤二：进行现场踏勘及走访调研，并根据现场踏勘和走访调研的结果，对已有资料进行核实和修订，确定已有资料的准确性和完备性；
步骤三：确定评估范围与评估对象：在穿越工程施工前由评估单位依据穿越工程的工前监测报告和设计方案，并结合穿越工程对既有道路设施的影响程度确定工前既有道路设施的评估范围，并且将评估范围内的既有道路设施及其附属结构作为评估对象；
步骤四：变形控制指标的确定；该变形控制指标为规范中规定的穿越工程施工过程中既有道路设施所发生变形的最大要求极限数值；
步骤五：测定工前评估模型所需的物理力学参数：物理力学参数包括工前评估模型的弹性模量、泊松比、动静荷载和密度；
步骤六：在软件中建立工前评估模型：工前评估模型包括评估范围内的地层、穿越工程、既有道路设施、既有建筑筑物、重要荷载以及反映各对象的空间位置关系和结构尺寸；
步骤七：在工前评估模型中输入物理力学参数；
步骤八：对施工过程中既有道路设施的变形特征进行模拟；
步骤九：依据提出的变形控制指标对评估对象进行评估计算，导出计算云图；
步骤十：通过评估计算得到的结果，结合定性分析得到评估结论，判断穿越工程对既有道路设施影响大小；
步骤十一：当穿越工程对既有道路设施影响大时，对设计资料与施工方案进行修改，再重复步骤一至步骤十的过程，直至穿越工程对既有道路设施的影响在设计范围内，评估结束。
2.根据权利要求1所述的新建工程穿越既有道路设施的工前评估方法，其特征在于：既有道路设施的资料包括既有道路设施的名称、位置和建造时间，既有道路设施的设计、施工、竣工、大修和专项维修资料，现场图像资料以及既有道路设施被穿越记录资料；穿越工程的资料包括穿越工程的地勘资料，穿越工程的工前监测报告，穿越工程的专项设计资料以及穿越工程的施工技术方案。
3.根据权利要求1所述的新建工程穿越既有道路设施的工前评估方法，其特征在于：步骤三中的既有道路设施包括道路、桥梁和隧道；附属结构包括评估范围内的道路上的桥梁、人行天桥、挡墙以及道路下方的隧道、人行通道、管廊。
4.根据权利要求1所述的新建工程穿越既有道路设施的工前评估方法，其特征在于：步骤四中变形控制指标包括有沉降、隆起、裂缝和倾斜。
5.根据权利要求4所述的新建工程穿越既有道路设施的工前评估方法，其特征在于：步骤十评估计算的结果包括既有道路设施的均匀沉降值、倾斜值、隆起值和裂缝值。
6.根据权利要求5所述的新建工程穿越既有道路设施的工前评估方法，其特征在于：步骤十中，当评估计算的结果值超过规范规定的既有道路设施的变形控制指标的最大极限值时，穿越工程对既有道路设施影响大；
当评估计算的结果不大于规范规定的既有道路设施的变形控制指标的最大极限值时，穿越工程对既有道路设施影响小，评估结束。
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