隧道開挖對(duì)鄰近剛?cè)嵝詷痘挠绊懷芯?pdf

1、隧道建設(shè)容易引起隧道鄰近地基的附加變形和應(yīng)力松弛，從而引起相鄰建筑樁基礎(chǔ)的附加位移和內(nèi)力，使樁的承載能力顯著降低，由此引起建筑物傾斜、沉降、甚至倒塌。因此，研究隧道施工對(duì)已有建筑樁基礎(chǔ)的影響以及如何有效地減少這些不利影響，對(duì)城市隧道基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)和施工有著重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文在調(diào)研了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有相關(guān)研究基礎(chǔ)上，闡述了隧道開挖引起的地基變形規(guī)律及鄰近圍巖三個(gè)不同區(qū)域中樁的受力特征。然后采用數(shù)值分析的方法，以樁土彈性模量之比、樁基半徑和

2、樁長(zhǎng)而定義的樁土剛度比為變量，綜合考慮樁端不同荷載組合，系統(tǒng)地研究了隧道開挖對(duì)鄰近圍巖第三區(qū)域的剛?cè)嵝詷痘挠绊懸?guī)律。
　　 數(shù)值分析中首先采用彈性本構(gòu)關(guān)系和均勻土體模型，以Loganathan的算例進(jìn)行有限元模型驗(yàn)證。在研究隧道分段開挖對(duì)建筑剛?cè)嵝詷痘挠绊懸?guī)律中得出：隧道開挖在縱向?qū)痘挠绊懛秶饕性谡谱用婢嚯x樁基前后1.0隧道直徑；在影響范圍內(nèi)當(dāng)樁長(zhǎng)一定時(shí)，隨著樁土剛度比的增大，樁基的附加內(nèi)力幅值變化越來(lái)越大，但位移

3、越來(lái)越小。同時(shí)分析了掌子面通過(guò)樁基位置時(shí)剛?cè)嵝詷痘煌孛娴母郊觾?nèi)力和位移，結(jié)果表明：既受豎向荷載的樁體中，當(dāng)樁土剛度比較小(Kp=0.177)時(shí)，樁體各截面軸力變化與其它樁體軸力變化不一樣，其軸力隨深度的先減小再增加，而樁土剛度比較大樁基的軸力都是先增大后減小，在隧道軸線附近達(dá)到最大值。
　　 然后，論文進(jìn)一步采用彈塑性本構(gòu)關(guān)系和Drucker-Prager屈服準(zhǔn)則，建立多層土體模型，分析了鄰近樁基在水平荷載及組合荷載情況下，

4、隧道開挖對(duì)其影響的附加內(nèi)力和位移，結(jié)果表明：在隧道開挖過(guò)程中樁基頂部水平荷載對(duì)樁基的附加位移的影響具有方向性；隧道開挖中樁頂不同方向荷載對(duì)與荷載同方向的內(nèi)力和位移影響較大，對(duì)其它方向的內(nèi)力和位移影響甚微；通過(guò)對(duì)比可知，受組合荷載情況下的樁基比單純只受水平方向作用的樁基在隧道開挖時(shí)更有利。
　　 最后根據(jù)上述的數(shù)值分析成果，探討了減少隧道開挖對(duì)樁基影響的實(shí)用技術(shù)。針對(duì)不同的剛?cè)嵝詷痘诓煌瑮l件下，應(yīng)采取不同的保護(hù)措施和工程加固方法