下穿建筑小净距隧道施工对桩基影响研究

发布时间：2021-02-19 18:29

　　本文以重庆火风山2号线隧道为背景,利用ANSYS软件进行合理假设建立数值模型。研究了不同地层倾角αi（i=1⁵且α1=0°,α2=10°,α3=20°,α4=30°,α5=40°）下,深、浅埋隧道施工对上部建筑桩基位移变形及内力变化规律,通过拟合数据得到了不同埋深下的地层倾角极值;其次,在下穿小净距三车道隧道采用CRD工法的情况下,考虑围岩级别、承台荷载、桩长及桩径等四种影响因素,通过建立四因素三水平正交试验,根据极值R得到了四种因素对桩基影响大小排序;然后,结合实际工程建立相应有限元模型,分析了隧道开前、后各桩基及上部结构位移变形和内力变化规律;最后,介绍了隧道施工对桩基稳定性影响的主要控制措施,并证实了对桩周土体加固能较好地增大桩抵抗变形的能力。得出主要结论如下:（1）在Ⅳ级围岩中,深埋小净距三车道隧道埋深为32.1m时,当地层倾角α=0°时,地表水平变形规律近似呈反对称分布;随着地层倾角不断增大,各桩基近似发生均匀沉降,最大沉降差均未超过2mm。拟合出桩Z3和Z4桩顶水平及沉降位移与地层倾角α呈一阶指数关系,并结合规范得到地层倾角最大容许值约为55度。（2）... 

【文章来源】：重庆交通大学重庆市

【文章页数】：127 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题依据
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本论文研究内容及预期目标
        1.3.1 论文研究内容
        1.3.2 预期目标
        1.3.3 论文创新特色
        1.3.4 实际应用价值
第二章 小净距隧道及其施工对桩基影响机理
    2.1 小净距隧道的定义
    2.2 小净距隧道常见的施工方法
        2.2.1 单侧壁导坑法
        2.2.2 双侧壁导坑法
        2.2.3 环形导坑预留核心土法
        2.2.4 台阶法
        2.2.5 中隔壁（CD）法和交叉中隔壁（CRD）法
    2.3 桩基的定义及其分类
        2.3.1 桩基定义
        2.3.2 桩基的分类
    2.4 隧道施工对桩基影响机理及研究方法
        2.4.1 隧道施工对桩基影响理论
        2.4.2 隧道开挖对桩基影响的主要研究方法
    2.5 本章小结
第三章 不同地层倾角下隧道施工对桩基的影响
    3.1 地层倾角α
    3.2 深埋下的小净距隧道施工对桩基影响
        3.2.1 材料计算参数及桩顶荷载计算
        3.2.2 数值计算方法及建筑控制指标
        3.2.3 计算模型的构建
        3.2.4 计算结果与分析
    3.3 浅埋下的小净距隧道施工对桩基影响
        3.3.1 材料计算参数及桩顶荷载计算
        3.3.2 计算模型的构建
        3.3.3 计算结果与分析
    3.4 本章小结
第四章 采用CRD法施工的小净距隧道对桩基影响因素分析
    4.1 概述
    4.2 桩基影响因素及正交模拟量选取
        4.2.1 桩基影响因素选取
        4.2.2 正交模拟量选取
    4.3 数值模型的建立
        4.3.1 数值计算模型
        4.3.2 正交试验方案设计
    4.4 数值结果分析
        4.4.1 各因素对桩基位移影响分析
        4.4.2 各因素对桩基内力影响分析
        4.4.3 采用CRD法的小净距隧道施工各因素对桩基稳定性分析
    4.5 本章小结
第五章 火风山2号线隧道及有限元软件ANSYS进行数值分析
    5.1 概述
        5.1.1 工程地质条件
        5.1.2 水文地质条件
        5.1.3 隧道洞身及洞口主要岩层地质条件评价
        5.1.4 不良地质条件
    5.2 计算参数的确定
    5.3 数值计算模型
        5.3.1 施工方法的选取
        5.3.2 3D有限元数值模型
        5.3.3 研究对象的选取
    5.4 计算结果分析
        5.4.1 里程K3+230-K3+250段结果分析
        5.4.2 里程K3+280-K3+300段结果分析
    5.5 数值计算结果与现场实测数据对比分析
    5.6 本章小结
第六章 小净距隧道施工对桩基稳定性影响的控制措施
    6.1 土体加固
        6.1.1 桩基位移分析
        6.1.2 桩基内力分析
    6.2 桩基补强及建筑物结构加固
    6.3 桩基凿除托换
    6.4 设置隔断墙
    6.5 隧道加固
    6.6 本章小结
第七章 结论及展望
    7.1 主要结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
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[3]地下水位循环变化时隧道开挖对群桩的长期影响研究[J]. 马少坤,邵羽,吕虎,WONG K S,吴宏伟,陈欣,江杰.  岩土力学. 2016(06)
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博士论文
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硕士论文
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[5]盾构隧道施工对邻近桩基的形变影响研究[D]. 刘俊.西南交通大学 2013
[6]隧道近接施工对既有桥桩稳定性的影响及施工方案优化[D]. 李升冉.长沙理工大学 2013
[7]地铁洞桩法施工对邻近桩基侧摩阻力作用机理及时间效应分析[D]. 李斌.北京交通大学 2010
[8]盾构隧道穿越桩基—框架结构的影响研究[D]. 曾林海.华南理工大学 2010
[9]城市地下隧道施工对邻近建筑物的影响及控制研究[D]. 王星.湖南大学 2009
[10]隧道开挖对邻近桩基侧摩阻力的作用机理分析[D]. 黎岩.北京交通大学 2008



本文编号：3041515