盾构隧道近接施工对邻近既有桩基的影响研究

论文摘要

在城市中进行隧道开挖会对已有建筑物、地下管线等城市设施产生不良影响。当隧道近接或穿越建筑物桩基而向前推进时,引起的地层移动会对邻近桩基施加轴向力或侧向力,会降低桩基承载力,增加桩基的沉降,进而影响到上部结构的正常使用。因此,研究隧道开挖对邻近桩基的影响显得尤为重要。本文利用有限差分程序,建立三维模型,通过验证了一个实例,在采用合理参数的基础上,研究了单孔隧道和双孔隧道施工对单桩的内力、变形以及承载力的响应,所取得的成果对工程实际具有一定的参考价值和指导意义。本文研究内容如下:(1)单孔隧道掘进对邻近既有桩基的影响,主要研究盾构掘进过程中,刀盘距桩体不同距离及不同土仓压力下,位于隧道正上方和侧方桩基的摩阻力、桩顶沉降和单桩竖向极限承载力的影响。(2)双孔平行隧道掘进对邻近既有桩基的影响,考虑地铁隧道与基桩的不同相对空间位置,从隧道的开挖顺序、隧道间距等方面对基桩的内力、位移和承载力进行了研究分析。(3)双孔隧道交叠施工对邻近既有桩基的影响,考虑地铁隧道与基桩的不同相对空间位置,从隧道的相对高差、隧道间距等方面对基桩的内力和位移进行了研究。最后,总结分析了隧道近接既有桩基施工时几种常见的保护措施,并以土体注浆为例,通过注浆体尺寸研究,得出了最为经济合理的基桩保护方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 本课题的工程背景及研究意义
• 1.2 盾构施工对桩基影响的国内外研究现状
• 1.3 本课题研究的主要内容及创新点
• 2 隧道开挖对邻近桩基的影响机理分析
• 2.1 盾构法隧道施工
• 2.2 隧道开挖引起的地层移动
• 2.3 桩基础理论
• 2.4 隧道开挖对周围桩基的影响分析
• 2.5 FLAC3D数值模拟方法原理
• 3 隧道盾构施工对邻近既有单桩的承载力影响分析
• 3.1 引言
• 3.2 实例验证
• 3.3 盾构掘进过程模拟
• 3.4 盾构隧道下穿基桩动态施工对桩承载力研究
• 3.5 盾构隧道动态施工对正侧方基桩承载力研究
• 3.6 本章小结
• 4 双线隧道盾构施工对邻近桩基变形和内力的研究
• 4.1 双孔隧道不同开挖方式对桩的反应
• 4.2 不同隧道间距时桩的反应
• 4.3 隧道之间不同位置桩的反应
• 4.4 双孔道下穿基桩同时施工时桩的研究
• 4.5 双线隧道下穿基桩先后施工时桩的研究
• 4.6 双孔隧道交叠施工时桩的研究
• 4.7 双线隧道交叠施工下穿基桩时桩的研究
• 4.8 本章小结
• 5 隧道盾构施工对周围桩基影响的防治
• 5.1 隧道施工对周围地层扰动范围的确定
• 5.2 建筑物影响程度的安全预测
• 5.3 盾构近接桩基施工时的保护措施
• 5.4 注浆层有效尺寸分析
• 5.5 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 发表论文情况及参加的科研项目
• 参考文献