隔离桩控制基坑开挖对邻近隧道影响的模型试验研究
发布时间：2021-03-25 20:33
随着城市地铁隧道大量投入运营,隔离桩在目前大建设环境下具有广泛的应用前景。目前,隔离桩控制基坑开挖对邻近隧道影响的试验研究和实际应用还比较少。因此,有必要对隔离桩控制基坑开挖对邻近隧道影响进行探索性研究,从而为其在邻近隧道的基坑工程中应用提供相关依据。本文基于控制方程推导了隧道和围护结构相似性,分别开展了软土地层围护结构内凸型变形模式基坑和砂土地层围护结构悬臂型变形模式基坑开挖模型试验。在两种基坑条件下,分别设置无隔离桩、桩顶无埋深隔离桩和桩顶有埋深隔离桩进行分工况模型试验,主要成果如下:（1）本文基于薄板弯曲微分方程和Winkler弹性地基梁挠曲微分方程推导盾构隧道管片相似性,总结盾构隧道环向和纵向刚度有效率。基于围护结构挠曲微分方程,推导分析了围护结构相似性。（2）通过各工况基坑试验,发现围护结构内凸型变形模式基坑开挖完成后围护结构水平位移呈内凸型;围护结构悬臂型变形模式基坑开挖完成后围护结构水平位移呈悬臂型。实测数据表明隔离桩的加入使围护结构弯矩和水平位移均减小,且桩顶无埋深隔离桩控制效率明显优于桩顶有埋深隔离桩。分析表明,隔离桩横向阻隔作用减小了围护结构弯矩和水平位移。相对于桩...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：121 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基坑开挖导致邻近隧道管片开裂渗漏[8,9]
rr平位移增加约 20%；桩隧距从 0.4Dr增加到 0约 27%。曾晓鑫等（2017）[15]采用 ABAQUS（桩隧距为 0.2Dr，0.4Dr，0.6Dr，0.8Dr。结果表平位移、竖直位移和环向变形幅度均逐渐减小维）有限元分析软件，分别设置了桩隧距为 0.2水平位移随桩隧距减小逐渐减小；隔离桩对隧道出桩隧距越小，牵引区（位移影响区）隔离桩长长越长，能够增加隔离桩的阻隔作用，减小牵移，如图 1-2 所示。Ong 等（2006）[16]通过离心离桩与基坑距离）对桩外侧土体控制规律相同S（三维）有限元软件，设置弧形双排桩隧距为0.55Dr，0.66Dr，0.77Dr，0.89Dr。结果表明：位移控制效果好；随着桩隧距的增大，隧道最大.63Dr更合理。
图 4-12 开挖完成后坑外深层图土体水平位移及影响区划分示意图[79]（郑刚等 2014）Figure 4-12. Forizontal displacement of deep soils and divisions ofinfluence region after excavation finished600550500450400350300250200150100-2 -1 0 1 2 3 4桩身土反力 (N/m)桩身深度(mm)0.250.500.751.001.251.50坑深隧深比De/Dt图 4-13 C3 工况基坑开挖过程中桩身土反力
【参考文献】：
期刊论文
[1]悬臂围护基坑开挖对邻近双桩基础影响的三维数值研究[J]. 李琳,段占宇,张建新,董光辉. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2018(06)
[2]深基坑支护开挖对临近地铁隧道结构的影响分析研究[J]. 章润红,刘汉龙,仉文岗. 防灾减灾工程学报. 2018(05)
[3]基坑开挖对旁侧隧道影响及隔断墙作用离心模型试验研究[J]. 陈仁朋,AL-MADHAGI ASHRAF,孟凡衍. 岩土工程学报. 2018(S2)
[4]拱形双排隔离桩对既有隧道的保护效果研究[J]. 徐长节,曾晓鑫,戚晓锴,赵秀绍,彭玲. 防灾减灾工程学报. 2018(04)
[5]地铁盾构隧道邻域埋入式隔离桩力学性能研究[J]. 纪茜尧,姚爱军,高岩,王金伟,康晓鹏,郭彦非. 隧道建设(中英文). 2018(S1)
[6]隔离桩间距对基坑开挖引起地铁隧道的位移影响分析[J]. 曾晓鑫,丁文湘,彭玲,徐长节. 中国科技论文. 2018(01)
[7]隔离桩桩径对基坑开挖引起既有地铁隧道位移的影响[J]. 曾晓鑫,丁文湘,彭玲,赵秀绍,徐长节. 铁道建筑. 2017(06)
[8]深基坑开挖时隔离桩位置对邻近既有地铁隧道的变形分析[J]. 曾晓鑫,丁文湘,彭玲,徐长节. 科学技术与工程. 2017(14)
[9]盾构隧道推进对邻近地下管线影响的物理模型试验研究[J]. 朱叶艇,张桓,张子新,黄昕,刘宽. 岩土力学. 2016(S2)
[10]邻近深基坑地铁隧道过大位移及保护措施[J]. 陈仁朋,孟凡衍,李忠超,叶跃鸿,胡琦. 浙江大学学报(工学版). 2016(05)
博士论文
[1]基坑开挖时邻近既有隧道的力学响应规律研究[D]. 姜兆华.重庆大学 2013
[2]地铁换乘枢纽后建车站施工影响研究[D]. 刘燕.同济大学 2007
硕士论文
[1]干砂地层基坑开挖对旁侧隧道影响离心模型试验研究[D]. AL-MADHAGI ASHRAF ABDULRAQEB ABDO QASEM.浙江大学 2018
[2]基坑施工对临近地铁隧道衬砌结构的影响及控制措施[D]. 李宗艺.郑州大学 2017
[3]基坑开挖临近复合地基力学性状离心试验研究[D]. 符庆宏.山东大学 2016
[4]钻孔灌注桩施工方法的研究与应用[D]. 万江英.南昌大学 2014
[5]基坑悬臂开挖对邻近桩基性状影响的三维研究[D]. 张凤辉.天津城建大学 2014
[6]近海大直径单桩水平受荷离心模型试验和三维数值分析[D]. 熊根.浙江大学 2013
[7]深基坑工程开挖与支护的三维有限元模拟[D]. 陈志明.天津大学 2010
[8]软土地区基坑开挖对既有地铁隧道影响的研究[D]. 钟定兰.南京林业大学 2007
[9]地铁盾构隧道近接施工影响的数值模拟及模型试验研究[D]. 俞涛.西南交通大学 2005
[10]水平承载桩静载P-Y曲线研究[D]. 张舒羽.河海大学 2001
本文编号：3100284
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：121 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基坑开挖导致邻近隧道管片开裂渗漏[8,9]
rr平位移增加约 20%；桩隧距从 0.4Dr增加到 0约 27%。曾晓鑫等（2017）[15]采用 ABAQUS（桩隧距为 0.2Dr，0.4Dr，0.6Dr，0.8Dr。结果表平位移、竖直位移和环向变形幅度均逐渐减小维）有限元分析软件，分别设置了桩隧距为 0.2水平位移随桩隧距减小逐渐减小；隔离桩对隧道出桩隧距越小，牵引区（位移影响区）隔离桩长长越长，能够增加隔离桩的阻隔作用，减小牵移，如图 1-2 所示。Ong 等（2006）[16]通过离心离桩与基坑距离）对桩外侧土体控制规律相同S（三维）有限元软件，设置弧形双排桩隧距为0.55Dr，0.66Dr，0.77Dr，0.89Dr。结果表明：位移控制效果好；随着桩隧距的增大，隧道最大.63Dr更合理。
图 4-12 开挖完成后坑外深层图土体水平位移及影响区划分示意图[79]（郑刚等 2014）Figure 4-12. Forizontal displacement of deep soils and divisions ofinfluence region after excavation finished600550500450400350300250200150100-2 -1 0 1 2 3 4桩身土反力 (N/m)桩身深度(mm)0.250.500.751.001.251.50坑深隧深比De/Dt图 4-13 C3 工况基坑开挖过程中桩身土反力
【参考文献】：
期刊论文
[1]悬臂围护基坑开挖对邻近双桩基础影响的三维数值研究[J]. 李琳,段占宇,张建新,董光辉. 沈阳建筑大学学报(自然科学版). 2018(06)
[2]深基坑支护开挖对临近地铁隧道结构的影响分析研究[J]. 章润红,刘汉龙,仉文岗. 防灾减灾工程学报. 2018(05)
[3]基坑开挖对旁侧隧道影响及隔断墙作用离心模型试验研究[J]. 陈仁朋,AL-MADHAGI ASHRAF,孟凡衍. 岩土工程学报. 2018(S2)
[4]拱形双排隔离桩对既有隧道的保护效果研究[J]. 徐长节,曾晓鑫,戚晓锴,赵秀绍,彭玲. 防灾减灾工程学报. 2018(04)
[5]地铁盾构隧道邻域埋入式隔离桩力学性能研究[J]. 纪茜尧,姚爱军,高岩,王金伟,康晓鹏,郭彦非. 隧道建设(中英文). 2018(S1)
[6]隔离桩间距对基坑开挖引起地铁隧道的位移影响分析[J]. 曾晓鑫,丁文湘,彭玲,徐长节. 中国科技论文. 2018(01)
[7]隔离桩桩径对基坑开挖引起既有地铁隧道位移的影响[J]. 曾晓鑫,丁文湘,彭玲,赵秀绍,徐长节. 铁道建筑. 2017(06)
[8]深基坑开挖时隔离桩位置对邻近既有地铁隧道的变形分析[J]. 曾晓鑫,丁文湘,彭玲,徐长节. 科学技术与工程. 2017(14)
[9]盾构隧道推进对邻近地下管线影响的物理模型试验研究[J]. 朱叶艇,张桓,张子新,黄昕,刘宽. 岩土力学. 2016(S2)
[10]邻近深基坑地铁隧道过大位移及保护措施[J]. 陈仁朋,孟凡衍,李忠超,叶跃鸿,胡琦. 浙江大学学报(工学版). 2016(05)
博士论文
[1]基坑开挖时邻近既有隧道的力学响应规律研究[D]. 姜兆华.重庆大学 2013
[2]地铁换乘枢纽后建车站施工影响研究[D]. 刘燕.同济大学 2007
硕士论文
[1]干砂地层基坑开挖对旁侧隧道影响离心模型试验研究[D]. AL-MADHAGI ASHRAF ABDULRAQEB ABDO QASEM.浙江大学 2018
[2]基坑施工对临近地铁隧道衬砌结构的影响及控制措施[D]. 李宗艺.郑州大学 2017
[3]基坑开挖临近复合地基力学性状离心试验研究[D]. 符庆宏.山东大学 2016
[4]钻孔灌注桩施工方法的研究与应用[D]. 万江英.南昌大学 2014
[5]基坑悬臂开挖对邻近桩基性状影响的三维研究[D]. 张凤辉.天津城建大学 2014
[6]近海大直径单桩水平受荷离心模型试验和三维数值分析[D]. 熊根.浙江大学 2013
[7]深基坑工程开挖与支护的三维有限元模拟[D]. 陈志明.天津大学 2010
[8]软土地区基坑开挖对既有地铁隧道影响的研究[D]. 钟定兰.南京林业大学 2007
[9]地铁盾构隧道近接施工影响的数值模拟及模型试验研究[D]. 俞涛.西南交通大学 2005
[10]水平承载桩静载P-Y曲线研究[D]. 张舒羽.河海大学 2001
本文编号：3100284
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