不同竖向荷载作用下盾构施工引起的邻近桩基响应研究
发布时间：2020-12-13 06:51
随着我国各个城市地铁线路的不断修建,盾构隧道不可避免的穿越房屋、桥梁的桩基础,给盾构施工增加了新的挑战。本文以郑州某地铁侧穿拟建桥梁桩基为工程背景,对比分析了盾构施工时的桩身变形、内力模拟与实测计算结果,并通过MIDAS软件对盾构施工进行全过程模拟,得出了不同承台顶竖向荷载作用下桩基的响应机理,并进一步研究了三种不同影响因素下桩基变形及内力变化规律。主要研究内容和成果如下:(1)根据现场监测情况的整理分析,得到桩基上部水平位移以及钢筋应力大小,然后通过应力叠加原理求得桩基上部的轴力以及弯矩。结果表明:前排桩和后排桩桩身轴力、水平位移、弯矩曲线趋势基本一致,同排桩桩身内力及变形曲线基本重合,且前排桩数值整体大于后排桩。(2)采用MIDAS软件进行数值模拟,对比分析了承台顶竖向荷载为0时桩身内力、变形的模拟与实测计算结果,并在此基础上,研究了不同承台顶竖向荷载作用下盾构开挖引起的桩身内力及变形规律。结果表明:桩身竖向位移、轴力、水平位移、弯矩的数值模拟值与实测计算值的变化趋势基本一致,验证了本文数值模拟的可靠性。承台顶不同竖向荷载对桩身竖向位移和轴力影响较大,对桩身水平位移和弯矩几乎无影响...
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
河南工业大学硕士学位论文第19页最初的水平面内。当桩受到外荷载作用产生沉降的同时，单元ABCD也向下移动并产生剪切变形，位置移至图中的"h"""处，受剪应力的影响，单元ABCD周围的土体发生类似的剪切变形，但随着不断向远离桩体的方向传递，变形幅度越来越小，当传递至E点处时，剪应变已经很小至忽略不计。图2-3剪切位移法桩身荷载传递模型设h为距桩轴线r处的土体竖向位移，因为水平位移很小，故可忽略不计。可得土体单元的切应变及切应力如下：ht（2-17）ht（2-18）式中：tS──土体竖向位移sG──土体剪切模量r──土体单元距桩轴线的距离假设土体单元的厚度为a,由单元土体的竖向受力平衡可得：tttt（2-19）化简得：tt（2-20）式中：──桩侧摩阻力t──桩体半径
第24页河南工业大学硕士学位论文3.现场监测及分析结果3.1工程背景本章主要介绍郑州轨道交通4号线侧穿拟建贾鲁河大桥的现场监测情况，包括盾构隧道侧穿桥梁桩基的工程概况、工程地质及水文条件，同时介绍了现场监测点的布置形式以及监测内容的准备和测量流程，然后根据现场监测情况分析了桩身轴力、水平位移以及弯矩的变化趋势。3.1.1工程概况郑州轨道交通4号线关陈车辆段出入段线区间基本平行于贾鲁河大桥，其双线错开掘进，左右线均由安顺路站引出，区间隧道开挖采用土压平衡盾构机，受周边环境及线路走向限制，区间左线距离北侧桩基最小距离为1.3m。区间隧道开挖采用土压平衡盾构机，管片外径为6.2m，内径为5.5m，环宽1.5m。图3-1为本标段工程线路示意图，图3-2为关陈车辆出入段线侧穿贾鲁河大桥平面图。图3-1本标段工程线路示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]软土地区地铁盾构穿越对城市立交桥的影响分析[J]. 徐长节,陈其志,任凌云. 地下空间与工程学报. 2016(03)
[2]基于ANSYS盾构区间下穿京广铁路施工的沉降分析[J]. 郝忠院,戴俊,王根,徐宇飞. 公路. 2014(12)
[3]盾构施工对桩基的影响及桩基近邻度划分[J]. 王立峰. 岩土力学. 2014(S2)
[4]盾构隧道邻近建筑物施工的地面变形分析及预测[J]. 朱逢斌,缪林昌. 东南大学学报(自然科学版). 2013(04)
[5]盾构施工对3×3群桩的沉降、变形及桩侧摩阻力的影响[J]. 王丽,郑刚. 大连交通大学学报. 2013(01)
[6]隧道开挖对邻近单桩竖向受力特性影响[J]. 熊巨华,王远,刘侃,孙庆. 岩土力学. 2013(02)
[7]土压平衡式盾构掘进过程的相似模型试验[J]. 何川,汪洋,方勇,谢俊,赵强政. 土木工程学报. 2012(02)
[8]盾构法隧道施工对邻近摩擦单桩影响的研究[J]. 王丽,郑刚. 岩土力学. 2011(S2)
[9]盾构法开挖隧道对桩基础影响的有限元分析[J]. 王丽,郑刚. 岩土力学. 2011(S1)
[10]盾构隧道施工对邻近承载桩基影响研究[J]. 朱逢斌,杨平,林水仙. 岩土力学. 2010(12)
硕士论文
[1]广珠城际某盾构隧道施工过程对邻近桩基的影响仿真分析[D]. 卫军.华南理工大学 2019
本文编号：2914117
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
河南工业大学硕士学位论文第19页最初的水平面内。当桩受到外荷载作用产生沉降的同时，单元ABCD也向下移动并产生剪切变形，位置移至图中的"h"""处，受剪应力的影响，单元ABCD周围的土体发生类似的剪切变形，但随着不断向远离桩体的方向传递，变形幅度越来越小，当传递至E点处时，剪应变已经很小至忽略不计。图2-3剪切位移法桩身荷载传递模型设h为距桩轴线r处的土体竖向位移，因为水平位移很小，故可忽略不计。可得土体单元的切应变及切应力如下：ht（2-17）ht（2-18）式中：tS──土体竖向位移sG──土体剪切模量r──土体单元距桩轴线的距离假设土体单元的厚度为a,由单元土体的竖向受力平衡可得：tttt（2-19）化简得：tt（2-20）式中：──桩侧摩阻力t──桩体半径
第24页河南工业大学硕士学位论文3.现场监测及分析结果3.1工程背景本章主要介绍郑州轨道交通4号线侧穿拟建贾鲁河大桥的现场监测情况，包括盾构隧道侧穿桥梁桩基的工程概况、工程地质及水文条件，同时介绍了现场监测点的布置形式以及监测内容的准备和测量流程，然后根据现场监测情况分析了桩身轴力、水平位移以及弯矩的变化趋势。3.1.1工程概况郑州轨道交通4号线关陈车辆段出入段线区间基本平行于贾鲁河大桥，其双线错开掘进，左右线均由安顺路站引出，区间隧道开挖采用土压平衡盾构机，受周边环境及线路走向限制，区间左线距离北侧桩基最小距离为1.3m。区间隧道开挖采用土压平衡盾构机，管片外径为6.2m，内径为5.5m，环宽1.5m。图3-1为本标段工程线路示意图，图3-2为关陈车辆出入段线侧穿贾鲁河大桥平面图。图3-1本标段工程线路示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]软土地区地铁盾构穿越对城市立交桥的影响分析[J]. 徐长节,陈其志,任凌云. 地下空间与工程学报. 2016(03)
[2]基于ANSYS盾构区间下穿京广铁路施工的沉降分析[J]. 郝忠院,戴俊,王根,徐宇飞. 公路. 2014(12)
[3]盾构施工对桩基的影响及桩基近邻度划分[J]. 王立峰. 岩土力学. 2014(S2)
[4]盾构隧道邻近建筑物施工的地面变形分析及预测[J]. 朱逢斌,缪林昌. 东南大学学报(自然科学版). 2013(04)
[5]盾构施工对3×3群桩的沉降、变形及桩侧摩阻力的影响[J]. 王丽,郑刚. 大连交通大学学报. 2013(01)
[6]隧道开挖对邻近单桩竖向受力特性影响[J]. 熊巨华,王远,刘侃,孙庆. 岩土力学. 2013(02)
[7]土压平衡式盾构掘进过程的相似模型试验[J]. 何川,汪洋,方勇,谢俊,赵强政. 土木工程学报. 2012(02)
[8]盾构法隧道施工对邻近摩擦单桩影响的研究[J]. 王丽,郑刚. 岩土力学. 2011(S2)
[9]盾构法开挖隧道对桩基础影响的有限元分析[J]. 王丽,郑刚. 岩土力学. 2011(S1)
[10]盾构隧道施工对邻近承载桩基影响研究[J]. 朱逢斌,杨平,林水仙. 岩土力学. 2010(12)
硕士论文
[1]广珠城际某盾构隧道施工过程对邻近桩基的影响仿真分析[D]. 卫军.华南理工大学 2019
本文编号：2914117
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