双孔盾构开挖对近接桥梁桩基影响的三维分析（论文）.pdf

· 93· 地铁的建设对于城市的发展有很大的促进作用，而地铁 的建设就会涉及隧道的开挖，隧道的施工不可避免地会对其 他已有建筑物的桩基产生一定的影响，如穿越桥梁时隧道开 挖穿越桩基或是离桩基较近。 近年来，涉及隧道开挖的问题引起大量的学者研究，如 Zhao Mingji等以深圳地铁 6号线羊台山隧道为例，基于 Midas 数值模型，分析 TBM 隧道穿越高速铁路隧道的稳定性，且讨 论了左右线开挖方案对新开挖和既有隧道变形特性的影响，确 定了左线的优先开挖优势 ；沈亚威等以南京地铁为例，分析 了地铁施工对邻近桥桩变形和受力影响 ； H.Norouzi. 研究不同 岩土条件下前推隧道开挖中荷载类型对地表沉降荷载量的影 响 ；陈聪研究了武汉地铁施工对周边铁路桥桩基横、纵向变 形的影响 ； Loganathan 等通过模型试验，研究隧道开挖引起的 粘土地基变形及对邻近桩基的影响 ；闫立来通过有限元方法， 基于数值模拟，分析盾构隧道下穿河堤引起的地表沉降数值 ； 刘清名等通过分析 4个不用因素来分析地铁区间隧道近接建筑 施工工程影响 ；宫志群等基于大尺度三向加载试验系统和自 行设计的微型非接触式位移测量系统的方法分析隧道开挖过 程中围土的卸载变形规律 ； PECK R B .基于大量的工程地表沉 降实测数据，首次提出了估算隧道开挖引起地表沉降的经验 公式。以杭州市某隧道为例，在现有的桥梁工程基础上分析 隧道开挖的影响，通过有限元数值模拟，分析地基处前、后 隧道开挖对桥梁的桩、承台及周围土层的影响变化。 1 工程概况 桥梁全长 42. 9 m ，采用3 m×13 m 装配式预应力混凝土简 支空心板。上部结构 1 3 m 空心板梁高0.7 5 m ，中板底宽1.2 4 m ， 边板底宽1.2 4 m 。铰缝采用 C50细石混凝土。桥面铺装层从下 而上依次为 1 0 cm厚 C50 混凝土 + 2 m m聚合物改性沥青防水 涂 料（PBI）防水层 +1 0 cm沥青混凝土。左幅地铁上面桥梁 的下部结构采用柱式桥墩，桩接承台，右幅桥墩采用桩柱式 桥墩，桥台均采用 U形桥台接桩基础。地铁从桥梁下部结构 左幅穿过，隧道管片外径 6 200 mm，内径5 500 mm，管片厚 度350 mm，埋深于隧道上部的标高为 –15.295 m，下部的标高 为–21.495 m。 现场勘察土层分为 9层，不同土层的物理力学性质不一 样，由勘察和室内试验的结果来模拟建立土层。对于大部分 土体破坏准则使用的是摩尔 –库伦准则，根据试验所得不同 土体的重度 γ，内聚力 c，内摩擦角 φ来建立现场土层的模拟。 对于第 7~9层土层中风化粉质粉砂岩，可作线弹性体来模拟。 各个土层的物理力学参数见表 1，土层的厚度及土层的发布 见表2。 根据桥梁施工图纸，一个隧道周边在地下部分有 4根桩 和承台，每根柱子的底部到标高 –32.000 m处，承台的位置 于–3.800 m 处，且存在找平层和垫层，适当增加承台的厚度。 该工程共 4组群桩承台。模拟“承台 1”，厚度 2.8 m，其下桩 基础桩径为 1.2 m，桩长28 m，承台与桩基础连接为刚性连接。 模型建设后，给建筑结构材料进行赋值。桩基的混凝土强度等 级选择 C30，其弹性模量 E为3.00 ×104 N/mm 2，地铁隧道范围 内的承台选择 C40混凝土，其弹性模量 E为3.15 ×104 N/mm 2。 ［摘 要］ B
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