基于正交试验的隧道近接施工隔离桩优化设计

发布时间：2021-01-09 11:30

　　隔离桩作为一种主要的施工控制措施广泛应用于隧道近接敏感建（构）筑物施工中,但目前尚未有规范对隔离桩的设计做出规定,现行隔离桩设计主要依据经验进行。针对这一现状,采用数值方法对影响隔离桩隔离效果的桩长、距隧道距离、桩径和桩弹模等4个主要因素进行正交试验,定义隔离系数并以此作为试验指标表征隔离桩隔离效果,分析评价各因素对隔离桩隔离效果的影响程度。研究结果表明:桩长是影响隔离桩隔离效果的最主要因素。进一步基于隔离桩影响因素评价对隔离桩合理桩长的确定进行设计优化,建议隔离桩桩长取1.2倍的隧底埋深时,能取得较好的隔离效果。 

【文章来源】：铁道科学与工程学报. 2020,17(07)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

有限元计算模型

建筑物基础与土体以及隔离桩与土体之间的接触关系采用经典的Coulomb摩擦接触，摩擦因数根据界面摩擦角确定。对于桩土界面摩擦角的确定，一些学者，如Potyondy等[20-21]给出了估算公式，本文根据Daniela等[4]建议取混凝土-土界面摩擦角为δ=2φ/3。隧道开挖模拟，其实质为地层应力释放。Abaqus提供了2种隧道开挖模拟方法，本文采用物理意义更为明确的收敛-约束法进行隧道开挖模拟。收敛-约束法实现隧道开挖引起的地层应力释放模拟原理为：在分析步中折减隧道周边单元的节点反力，该折减系数即为隧道开挖引起的应力释放系数。由于本文重点讨论隔离桩对隧道开挖引起的地层位移的隔离效应，因此隧道采用全断面一次性开挖。

由图3可知，采用本文数值模型所得的地表沉降曲线与采用Peck公式获得的地表沉降曲线具有较好的一致性。因此，在后续的计算分析中可采用本文所标定的数值模型。2 隔离桩参数正交试验设计

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：2966567