地下工程施工对既有桥梁设施影响分析研究（论文）.pdf

· 117 · 地下工程施工对既有桥梁设施 影响分析研究 乔志杨 （北京市政路桥管理养护集团有限公司，北京 100031） 　　 ［摘　要 ］ 针对地铁地下工程的施工监测数据分析，及其相关影响的研究仍有较大的欠缺，特别是针 对多风险源作用下的开挖方式、加固方法和变形控制等方面的研究较少，亟待进一步深入研究。通过总结 分析明挖、暗挖地下工程施工过程中引起的地层变形机理；地层变形对桩基的影响及相关机理，为分析监 测数据，为构建计算模型提供了充分的理论研究依据。根据查阅相关技术规范，以及构建模型进行计算分 析，确定了研究案例的桥梁变形及沉降控制指标。 　　 ［关键词 ］ 地下工程；既有桥梁；变形及沉降；控制指标 　　 ［中图分类号］  U 455.4；U 441 　　［文献标志码］  B　　　［文章编号］  1001 -523X （2022 ）13-0117 -04 ANALYSIS AND RESEARCH ON INFLUENCE OF UNDERGROUND ENGINEERING CONSTRUCTION ON EXISTING BRIDGE FACILITIES Qiao Zhi-yang 　　 ［Abstract ］ At present, the domestic research on the analysis of construction monitoring data of subway-related underground works and its related impacts is still relatively lacking, especially for the excavation methods under the action of multiple risk sources, reinforcement methods and deformation control are still few, and further in-depth research is urgently needed. This study provides a sufficient theoretical research basis for analyzing monitoring data and constructing a calculation model by summarizing and analyzing the mechanism of stratum deformation caused during the construction of open-cut and under-cut underground engineering; the influence of stratum deformation on pile foundation and related mechanisms. According to the relevant technical planning and the calculation and analysis results of the model construction, the bridge deformation and settlement control indexes of the research case are determined. 　　 ［Keywords ］ underground engineering; existing bridge; deformation and settlement; control index 当前，国内地铁建设项目随着经济的持续快速发 展而变得越来越多。但是，由于多数城市前期规划的 不足，在建设初期并没有考虑地铁建设，因此并没有 预留好充分的地下空间来承载地铁相关基础设施的建 设，这也造成了在地铁建设过程中，穿越其他既有的 结构的现象越来越频繁。特别是地铁站和相关的附属 设施，穿越既有的市政桥梁设施的现象非常普遍 [1]。 作为一项施工过程是在地下的暗挖相关的工 程项目，地铁的施工无论是采取哪种施工工法，都 会对既有的岩土体造成相应的扰动，从而使其原始 的应力状态发生较大的变化，从而影响相应范围产 生地层变形，直至达到新的应力平衡。而地层的 变形又会导致既有桥梁桩体基础发生沉降或者变 形，使得桥梁的上部结构产生附加应力。随着相 关沉降或形变情况持续加大，桥梁的组成 结构所 能承受的极限应力最终会被附加的应力所突破， 最终将导致桥梁的组成结构材料产生不可逆转的 破坏 [2]。 近年来，虽然国际国内关于地下工程对既有桥梁 设施影响的研究案例在持续增多，但对于在暗挖过程 中，邻近已建成桥梁的暗挖施工方面的案例中，对其 组成结构的影响方面的研究还很少，对地下多风险源 邻近既有桥梁结构的施工监测数据分析也非常少 [3]。 因此，有必要对多风险源施工的有限元计算结 果和监测结果的差异，及各风险源施工过程中既有桥 梁沉降变形规律进行更加深入的研究和分析。在对暗 挖、明挖等地下工程在施工过程中，引起的地层变形 机理。 地层变形对桥梁桩基、桥梁本体的影响机理进 行总结、分析的基础上，参考相关技术规范和模型， 计算并分析了桥梁变形及沉降控制的指标，从而为 施工监测数据分析、模型计算提供理论依据和计算 指标。 收稿日期 ：2022–03–19 作者简介 ：乔志杨（1986—），男，北京市人，主要研究方向为道 路桥梁施工。 EC?? 建   ?    ~   6    '   & Roads and Bridges Building Technology Development 第49第 13期 2?8 ·118 · 1 由于施工引起的地层变形相关机理分析 1.1 明挖工程 通过将基坑底部的土体，以及侧面的土块挖开并 移走的过程，就是基坑开挖的过程。在这一过程中， 底部的土被挖走后，会造成其竖向的自重力减小，导 致竖向的作用力失衡，底部的土会向上凸起。同时， 侧面上水平方向土层的压力也会减少，原本维护结构 的应力平衡也被打破，导致坑体侧面维护结构受到的 外侧压力会大于内侧的压力，围护结构自然会向内发 生移动，产生变形。多重应力平衡被改变的情况下， 最终导致基坑周边的相关土体被扰动，产生