不同影响因素下双线盾构隧道施工对桩基础影响分析

发布时间：2020-06-18 11:44

【摘要】：在隧道建设中盾构法施工具有明显的优势,但其在施工中仍会对周围环境造成影响。双线盾构隧道在相继施工过程中,隧道周围建筑物或构筑物的桩基会受到盾构相继经过的两次影响,增大了对桩基的影响程度,使上部结构无法正常使用。本文以郑州市轨道交通规划中的2号线二期工程田园路站~金达街站区间盾构隧道下穿河南汽贸城中心桩基础的工程为背景,通过GTS NX软件数值模拟了盾构下穿桩基的施工过程,并分析了在不同的影响因素下双线隧道相继施工对桩基的变形和内力变化的影响规律。数值分析所得结论如下:(1)盾构在施工接近桩基的过程中,不同阶段会对桩基产生不同的影响,在盾构到达桩基前的阶段会使桩基产生向上移动的趋势,在经过桩基时对桩基的影响最大。(2)双线盾构隧道的不同施工顺序及不同的施工错距对桩基造成的影响程度很小,实际工程中可根据现场情况的需要进行隧道先后施工及先后距离的调整。(3)在桩基长度范围内,随着隧道埋深加深,双线隧道相继施工引起桩的水平位移明显逐渐增大,竖向位移、附加轴力以及附加弯矩明显逐渐减小。(4)随着隧道与桩基的水平距离增加(在1D范围内),桩基水平位移、竖向位移以及轴力皆变大,其中水平与竖向位移变化幅度逐渐减小;桩附加弯矩受影响较小。(5)随着双线隧道之间的距离增加(在1.5D范围内),桩基的水平位移、竖向位移及附加轴力都相应减小,但减小程度较小;桩基的附加弯矩受影响较小。
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U455.43;TU470
【图文】：

曲线图,曲线图,体积损失,隧道施工

邻近桩基的影响规律，对郑州轨道交通 2 号线二期工程的施工规划利用具有重大意义和工程参考价值。内外研究现状隧道施工对地层的影响研究现状验公式方法k 和其研究团队在 1969 年基于对大量隧道施工工程实测数据的槽的形状特点，提出地层体积损失的概念和被广泛应用于经验；Peck 认为，隧道周围土体在不排水的基本假设下形成相似于层表面沉降槽，结合土体体积损失概念其认为地面沉降槽的体体积，并总结出了估算开挖隧道引起地面沉降的 Peck 公式[1]， 1-1。

影响图,土体位移,桩基,隧道开挖

正确选择对减小土体变形和降低地表沉降量起着重要作用[27]。.2.2 隧道施工对桩基的影响研究现状隧道施工过程中难以避免会造成周围土体位移，当土体的位移值过大就会影到周围土层中既有的桩基础，进而对上部的建筑或构筑物产生影响；如图 1-2 所，盾构掘进会使周围土体产生竖向位移和水平位移；当土体的竖直方向的位移表形式为沉降时，土体的变形会在桩身上产生负摩阻力，引起桩轴力的变化以及桩沉降；当土体竖向位移表现为向上隆起时，土体作用到桩侧和桩端的向上作用力桩轴力增加并且产生上升的趋势，最终会导致桩基上部结构受到不均匀反作用和产生变形；土体的水平位移会引起隧道周围的桩体产生向隧道中心变形的趋，导致桩身附加弯矩的产生和增加，使桩承载力受影响[28-29]。可见隧道在邻近桩施工会导致桩体变形和桩内力变化，从而使桩基上部的结构安全性受到影响。隧邻近桩基施工影响图如图 1-3 所示。因此，国内外学者针对隧道在邻近桩基础施的影响做了大量的研究。隧道中心线以上及附近向下产生桩基负摩阻力及降低桩

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