既有桩基对盾构施工参数的影响研究_张海彦

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盾构隧道穿越既有桥梁桩基础风险控制值的确定

方法，以期达到为类似工程提供借鉴和参考的目的．关键词：地下隧道；桥梁桩基础；剩余承载力；数值计算；风险控制指标
中图分类号：Ｕ４５６．３３；Ｕ４４３．１５文献标志码：Ａ
Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｒｉｓｋｃｏｎｔｒｏｌｖａｌｕｅｓｉｎｔｈｅｐｒｏｊｅｃｔｏｆ
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地铁施工穿越既有桥梁监测要点

地铁施工穿越既有桥梁监控要点分析赵志国（北京城建勘测设计研究院有限责任公司北京 100101）摘要：地铁工程是穿梭于城市各大交通要道和人口密集区的大型地下轨道交通工程，大大的缓解了地上交通的压力。

也正是因为这个特点，在城市地铁建设的过程中，将会穿越各种构建筑物基础及市政管线，并对其产生不利的影响，其中便包括城市桥梁。

为保证城市桥梁在地铁施工穿越过程中的安全性，需对既有桥梁进行变形监测，本文就地铁施工穿越既有桥梁的监测要点进行讨论。

关键词：地铁施工穿越既有桥梁监测对于地铁穿越既有桥梁，针对不同桥梁结构形式、受力特点和评估状况，结合地铁施工所采用的施工工法，所进行的监测内容和风险分析有着不同的安全监测重点。

在地铁穿越之前，根据评估报告所提供的既有桥梁资料、监测控制值和风险控制重点，采用不同的监控量测手段，对既有桥梁的安全进行风险控制。

下面将从桥梁的不同部位逐一进行介绍。

一、桥梁基础按照基础结构形式的不同可分为扩大基础和桩基础。

扩大基础主要是依靠地基土体的承载力对桥梁基础进行支撑，地铁施工时周边土体的沉降对其影响比较直接，因此需进行基础沉降观测。

但采用扩大基础的桥梁相对较少，一般桥梁以桩基础形式居多，而桩基础的受力形式较为多样，因此需根据不同的形式特点单独进行分析。

桩基础按照桩基的数量分为，单桩式和群桩式。

①单桩式也叫独桩式，是基桩顶直接桥墩或地系梁，墩柱所传导下来的荷载直接作用到一根桩基上，因此对桩基周边土体的变形较为敏感，一旦地铁穿越过程发生桩基周边土体变形，就可能引起桥梁墩柱的竖向变形或水平位移。

②而群桩式基础，因为是多根桩基通过桩顶承台形成联合受力，因此对周边局部的土体抗干扰能力相对较强，但周边土体整体变形，仍可引起墩柱的竖向变形或水平位移。

按照受力形式分为端承桩、摩擦桩和复合桩基。

①端承桩即主要以端部承载，附以摩擦受力的桩基，一般桩底为卵石层或岩层等坚实地层。

摩擦桩对端部土体的竖向变形较为敏感，对腰部周边土体主要以水平变形影响为主，因此需根据具体的地铁穿越既有桥梁位置，来判断对既有桥梁安全影响的大小。

盾构地铁隧道施工对近接桩基的影响

盾构地铁隧道施工对近接桩基的影响摘要：近年来,由于中国社会经济的发展,城镇化活动的高涨,不少城市为减轻公共交通负担而兴建轨道交通。

随着轨道交通网络的高密度布置,极易对近接桩基等建设造成干扰。

所以,在轨道交通建设工程中采取盾构的建设方式,不但能够大大提高建筑质量,同时对周边影响小,目前已获得了普遍的使用。

故而,本章主要将针对隧道盾构施工技术在轨道交通建设中对近桩基的干扰现象展开探讨,结合具体的施工情况,提供一些有用的观点与意见,以便推动隧道盾构施工技术的合理运用,有效减少轨道交通施工对周边房屋与景观的干扰。

关键词：地铁；隧道盾构；桩基；数值模拟1前言为合理解决由于城镇化建设过程中产生的城市道路问题,不少城市开始建设轨道交通,但是纵横交错的地铁网络,导致道路间的相交几率日益加大,由此导致地铁隧道建设对周围的建筑物形成很大的危害。

想要有效减少城市轨道交通施工方式对周边建筑物以及周边环境的影响,目前较为普遍的方法就是也就是采取城市隧道盾构施工方式了。

本章重点通过对城市地铁隧道盾构施工方式对近接桩基的影响进行研究,并结合某城市的轨道交通施工案例,给出一些有用的观点与意见,以便更好推动这些施工方式进行更为合理的运用。

2工程案例某市地铁二号线在修建过程中，盾构隧道下穿桩基建筑，其对象为商用建筑和部分公共建筑。

其中该建筑为砖混结构，南北长度为120米，东西向宽度为10米，桩基的桩径为430毫米，设计桩长33.0米，桩间距为2米，沿南北分布。

在该市二号线地铁隧道穿越的区间内，隧道为平行双线轨道，盾构隧道外径为6.5米，内径6.0米，隧道左右线的轴线间距16.0米。

由于盾构隧道右线从建筑的南面下方穿过。

在下穿的区间内，其土质依次为杂填土，淤泥质粉质粘土，粉质粘土，沙砾和中风化砂岩等，而桩基位于淤泥质粉质粘土和粉质粘土中，盾构隧道在砂砾层中开挖推进。

在本工程中，为了有效研究隧道施工对于上覆土层以及软弱土层中桩基的影响，选择FLAC3D有限差分软件，利用数值模拟对于地铁盾构隧道施工过程中，近接桩基的影响情况进行有效的分析和研究。

桩基础与既有地铁隧道相互影响的研究进展

桩基础与既有地铁隧道相互影响的研究进展摘要：基坑工程穿越或近接运营中的地铁区间隧道施工，由于开挖卸载作用，必然引起临近地铁隧道产生相应的变形，并在衬砌结构上产生附加应力。

当隧道变形超过一定限度，轻则接缝漏水，重则导致地铁无法安全运营，所以对已运营地铁隧道的变形要求极为严格，变形的控制更是决定了工程的成败，如何准确预测和有效控制地铁隧道的变形已经成为此类工程成功与否的关键。

关键词：桩基础与既有地铁隧道相互影响的研究进展为了更好地了解该问题的研究现状，作者针对桩基础与既有隧道相互影响所涉及到的关键问题研究进展进行总结分析，根据工程设计施工中主要关心的问题，主要考虑桩基施工对既有隧道的影响、荷载作用下桩基础对既有隧道的影响和既有隧道对后续施工桩基础承载力的影响。

一、桩基础与既有地铁隧道相互影响分析1.工程实例概况。

该研究对象为某广场建设工程施工项目，广场建筑物主要包括塔楼与裙房，其中，塔楼的高度大约有四十多层，其主屋面的高度可以达到约180m，裙房有7 层左右，主屋面的高度可以达到38.20m。

在准备建设的项目中的裙房在地铁的上方，为了尽量降低隧道结构产生的附加荷载对建筑造成的影响，在对裙房进行设计时进行了跨越式设计，然后通过利用桩基础把隧道结构上部的荷载导入下部土层结构中，同时主要选用卵石持力层来作为桩端持力层，需要注意的是必须确保桩端持力层的顶面到隧道结构地面的距离控制在13m 左右，所以桩长需要29 到32m 之间。

2.离心试验模型。

本次试验操作的模型箱尺寸为0.7×0.36×0.5（m），试验选取现场土样，有3 层土层：第一层为密实的砂土，厚5cm；第二层为粉质粘土，厚35cm，模拟地铁隧道上方土层，粒径约是122μm 左右，土粒的密度为2.27kG/m3，把现场收集的土样进行晒干筛分处理。

采用有机玻璃模拟隧道，其弹性模量系数为6GPa，泊松比为0.3，模型管直径设计为100mm，壁厚约是10mm。

盾构施工对建筑桩基的影响研究

盾构施工对建筑桩基的影响研究【摘要】地下交通轨道建设是当下城市交通网络当中的重要构成，就地铁施工本身而言，需要考虑到的因素非常多，如地铁施工可能引起的地层、建筑物等的沉降，施工设计中浪费城市可建设用地等。

在这些问题当中，盾构施工非常关键。

从盾构施工的角度出发，本文将重点结合武汉市轨道交通8号线的建设实例，重点探讨盾构施工对建筑桩基的影响。

【关键词】盾构施工；建筑桩基；影响引言在我国城市化发展当中，许多城市在交通方面不断就地下轨道交通进行加速发展。

而在地下轨道交通施工设计中，为避免后期建筑物在基础施工工程中对轨道结构产生影响，建筑物离轨道结构一般留有不少的距离[1]。

在一定程度上，浪费了城市的可建设用地。

就地下轨道交通建设当中的可建设用地浪费问题，以下将从盾构施工方面，分析其施工设计对建筑桩基的影响，以此提出相应的问题解决方法。

1.地下轨道交通施工及其对建筑桩基的影响分析1.1 地下轨道交通施工地下轨道交通施工本身具有低能耗、高效率、城市空间利用率高等的优点，因此该交通方式也成为缓解城市交通拥堵的重要方式。

但是换一个角度来看，地下轨道交通通行的区域，在很大程度上都是地面建筑较多的区域，如此一来则必然会碰到地下轨道交通施工与其他建筑施工同时进行的情况[2]。

基于此，地下轨道交通施工中采用的施工方法多为盾构法。

所谓盾构法，其主要是指将盾构机械在地中推进，在盾构外壳、管片支承下，确保隧道不坍塌进行开挖，开挖则是使用盾构机的切削装置进行了，再通过出土机械将土体运出洞外，依靠千斤顶于施工的后部加压顶进，由此逐渐形成隧道结构[3]。

这种盾构方法最突出的优势在于，开挖的安全性较高，掘进的速度快，对地面交通、设施不产生影响或影响较小。

1.2 地下轨道交通施工对建筑桩基的影响分析在地下轨道交通施工当中，盾构施工对建筑桩基的影响包括如下方面：盾构施工当中，穿越重要的构筑物，如穿越高速铁路、立交桥等构筑物时，则需要充分考虑到施工对构筑物造成变形的影响[4]。

地铁车站暗挖隧道施工对既有桩基的影响

地铁车站暗挖隧道施工对既有桩基的影响内容摘要：摘要：针对广州地铁五号线西村站暗挖隧道的设计和施工方案，运用有限差分方法，论证了地铁车站暗挖隧道施工过程中，其附近的既有桩基的受力特性及位移变化规律，提出了相应的施工关键工序和有效、合理的预加固措施。

研究结果表明：桩侧呈负摩阻力状态，对桩基的受力非常不利；高架桥桩基最大轴力递增了30%，最大弯矩递增了2倍多，安全系数降低了40%，相应地高架桥桩基承载能力降低了40%，需注意关键工序施工；高架桥桩基属于端承桩，在隧道施工过程中，桩端承载力不足，需采用相应的加固措施；人行桥桩基内力变化不大，但位移较大，在隧道施工过程中，应密切注视上部结构的变化；人行桥桩基属于摩擦桩，但桩周土体剪应力标准值小于计算剪应力，也需要采用加固措施。

关键词：隧道工程；地铁车站；暗挖隧道；既有桩基1引言接近既有结构物进行城市地下铁道施工的实例越来越多，因此，接近施工技术已成为隧道施工技术的一个重要构成部分。

接近施工与一般施工不同，必须在设计、施工各阶段中考虑到对既有结构物的影响。

在接近施工中，究竟采用什么样的措施，与既有结构物和新设结构物的位置关系、影响程度、既有结构物的种类和重要程度等有密切关系，在设计、施工中必须慎重地加以研究[1，2]。

针对以上情况，对广州地铁五号线西村站暗挖车站隧道接近施工进行了数值模拟分析，以解决设计和施工中存在的问题。

广州地铁五号线西村站暗挖隧道距离内环路高架桥桩基较近，其顶上有人行天桥桩基，距离明挖基坑也很近，且地下水发育，水位距桩顶2m左右，设计方案拟采用明挖基坑施工完成后再开挖隧道。

研究断面情况如图1所示。

计算的目的是为了弄清隧道施工期间，其开挖及支护对既有桩基的影响，从而确定设计方案及措施。

2计算情况2.1施工过程模拟在隧道施工之前，先施工明挖基坑防护桩，随后开挖基坑，施工基坑底部桩基，待其底板浇注并达到设计强度后，再开挖隧道。

隧道施工采用中隔壁(CD)法施工[3，4]，循环进尺为1.2m，初期支护紧跟掌子面，先开挖中隔壁内侧，后开挖中隔壁外侧，开挖顺序为先开挖中洞，再开挖左洞，最后开挖右洞，等三洞初期支护全部施工完毕后，再拆除临时支护，最后施作二次衬砌。

桩基施工对邻近既有地铁隧道影响的数值分析

第50卷第2期中南大学学报(自然科学版) V ol.50No.2 2019年2月Journal of Central South University (Science and Technology)Feb. 2019 DOI: 10.11817/j.issn.1672−7207.2019.02.019桩基施工对邻近既有地铁隧道影响的数值分析丁智，张霄(浙江大学城市学院土木工程系，浙江杭州，310015)摘要：采用数值分析方法，建立桩−隧相互作用的三维有限元模型，通过改变桩−隧相对位置、隧道埋深、水平净距、桩基半径和考虑群桩因素，研究静压桩基施工对软土地区既有地铁隧道的影响。

研究结果表明：桩基侧面施工引起的隧道变形较大，且随着桩身与隧道水平净距增大，变形在传递过程中不断衰减；浅埋隧道受扰动影响较为敏感，产生变形较大；桩基半径增大也会加剧隧道结构的变形；桩基邻近既有地铁隧道施工的影响区可划分为强影响区、一般影响区和弱影响区；群桩中的已存在桩对挤土效应具有阻挡效应。

关键词：桩基施工；盾构隧道；隧道变形；影响分区中图分类号：U459；TU473 文献标志码：A 文章编号：1672−7207(2019)02−0390−10 Numerical analysis of influence of pile foundationconstruction on adjacent metro tunnelDING Zhi, ZHANG Xiao(Department of Civil Engineering, Zhejiang University City College, Hangzhou 310015, China)Abstract: The method of numerical analysis was used to establish three-dimensional finite element model of pile-tunnel interaction, and the influence of static pressure pile foundation construction on existing metro tunnel in soft soil was studied by changing the relative position of the pile-tunnel, the tunnel depth, the horizontal distance, the pile radius, and considering the group piling effect. The results show that tunnel deformation caused by the side of pile foundation construction is large. With the increase of net distance between pile and tunnel, the tunnel deformation is continuously attenuated in the process of transmission, and the degree of influence is gradually weakened. The shallow tunnel is sensitive to disturbance and presents huge deformation. The increase of pile radius will also aggravate deformation of the tunnel structure. It is proposed that the influence of pile construction adjacent to the existing metro tunnels is divided into strong influence areas, general influence areas and weak influence areas. It has been verified that the existing piles in the pile group have a blocking effect on the squeezing soil effect.Key words: pile foundation construction; metro tunnel; tunnel deformation; affected area近年来，随着我国城镇化进程的不断推进，各省市不断加快地铁隧道的建设，地铁线路也日益网络化、规模化。

既有地铁隧道受盾构长距离并行影响的自动化变形监测研究

2023/ 10 31既有地铁隧道受盾构长距离并行影响的自动化变形监测研究作者简介：张立锋（1980－），男，汉族，本科，高级工程师，研究方向：地铁变形监测。

E-mail：***************张立锋1 杨嘉威1 顾城玮2（1.广东省重工建筑设计院有限公司，广东广州 510670；2.河南理工大学测绘与国土信息工程学院，河南焦作 454000）摘　要：为监测某市在建地铁区间隧道在掘进过程中导致的既有运营线路位移变形，采用两台自动型全站仪在既有线内开展自动化联测，获取2022年1月至2023年3月既有线变形情况，变形表现为竖向隆起、横向朝远离盾构一侧位移，最大竖向位移为2.08mm，最大横向位移为-6.67mm；利用2022年8月该区域实测水准数据验证监测结果精度，绝对误差均小于1mm，标准差为2.27mm，均方根误差为0.48mm，证明监测精度较高，多站联测外业布设方案可靠。

关键词：地铁隧道；自动化监测；盾构长距离并行；全站仪联测1 引言随着城市地铁线路的高速发展，在建地铁车站或隧道与既有运营地铁线路之间的近距离施工日益增多。

在临近既有运营地铁线路施工时，可能导致开挖面周边土层孔隙水压力平衡破坏，岩土体产生隆起、下沉或侧向位移[1]，使既有运营地铁线路产生变形，影响地铁运营安全，因此要对既有运营地铁线路开展变形监测，为施工安全及地铁运营风险提供必要信息。

传统测量手段如水准仪、全站仪等，常被用来监测既有运营地铁线路的变形，虽能获取精度较高的数据，但也存在工作量大、人力成本高，且无法实现连续监测等问题。

自动型全站仪在传统全站仪基础上集成了马达驱动系统和自动目标识别等装置，可实现目标棱镜的自动搜索、照准、跟踪和测量，具备全时段、高效率、实时性等优势[2]，为地铁隧道变形监测提供了新的技术手段。

上世纪90年代起，诸多学者对自动型全站仪在变形监测中的应用展开了大量研究与开发，徕卡公司最早研发了TCA+APS Win 自动化监测系统，在德国地铁中开始了地铁隧道监测，此后又于本世纪初升级开发了GeoMoS 系统，应用于上海、南京等城市的地铁隧道监测[3]；张庄学等[4]在湖南某发电站进行了大坝变形自动监测，开发了SMDAMS 自动监测系统，证明自动型全站仪可实现连续观测，结果可达亚毫米级要求；张正禄等[5]结合工程需求，在武汉长江大桥和三峡库区的变形监测中采用了自主研发的测量机器人变形监测系统，并将该系统进行推广。

深厚砂淤组合地层中基坑开挖与桩基施工对地铁隧道结构的影响研究分析

表 1 岩土地层物理力学参数
名称 fa（k kPa） E（0 MPa）γ（kN·m-3） c(kPa)
杂填土 45
3.0
17.5
10
粉质粘土 100
6.2
19.5
22
淤泥质土 40
2.0
16.7
5.3
砾砂
200
38
19.0
0
微风化石灰岩
10000
-
23.5
120
φ（°） qs 10 15 18 30 2.3 7 28 47
工程试验与研究
广东建材 2019 年第 5 期
深厚砂淤组合地层中基坑开挖与桩基施工对地铁隧道结构的影响研究分析
张玮鹏（广州大学建筑设计研究院）
【摘要】基于广州地铁八号线北延段多段区间隧道位于深厚淤泥及砂土组合地层中的实际情况，
本文采用专业岩土三维模拟分析软件 Midas-GTS NX 分析深厚砂淤组合地层中基坑开挖及桩基施工对地铁隧道结构的影响，并总结了相关规律，提出了地铁隧道的建议保护范围，为深厚砂淤组合地层中轨道交通的建设和保护提供参考借鉴。
10m
-4.32
-2.53
-1.26
-0.32
15m
-7.45
-3.01
-1.45
-0.35
20m
-14.12
-4.43
-1.77
-0.41
- 42 -
广东建材 2019 年第 5 期
图 1 基坑与地铁隧道的有限元三维等轴侧视图
图 2 基坑施工时地铁隧道的水平方向位移最大值变化等色图(20m 深度)
2 工程概况
本文选取石亭区间里程 YDK28+560～YDK29+060 某断面进行分析研究，该断面地层自上而下为：杂填土（4.0m）、粉质粘土（2.0m）、淤泥质土（8.5m）、砾砂层（4m）和微风化灰岩（31.5m）。隧道顶埋深为地面下 9.5m，隧道底埋深为地面下 15.5m，隧道底进入砾砂层 1.0m。岩土地层及结构参数见表 1。

盾构近距穿越桥梁施工对地表及桥梁桩基的影响

盾构近距穿越桥梁施工对地表及桥梁桩基的影响随着地铁盾构区间隧道临近桥梁桩基工程的日益增多，地铁盾构施工引起地表沉降及对邻近桥梁桩基的影响问题十分突出。

盾构施工引起周边土体扰动，产生地表沉降，同时引起临近桥梁桩基产生变形，引起内力与应力的变化，对桥梁桩基产生影响，导致桥梁桩基发生破裂，影响正常使用。

目前，盾构施工对地表及邻近桥桩影响的研究主要包括离心试验、现场监测、解析解、数值分析四种方法。

Loganathan[1]等、张海波等[2]采用离心试验和数值解析方法揭示隧道掘进将会引起临近桩基产生相当大的轴力和弯矩。

Coutts等[3]对受隧道开挖引起的水平和垂直荷载作用下邻近钢筋混凝土桩基进行了实地监测，根据监测数据，计算得到桥桩的内力和弯矩，与设计工作荷载和弯矩进行对比研究。

魏纲等[4]采用统一土体移动模型三维解计算盾构施工引起的地下管线平面处土体竖向位移，基于Pasternak地基模型对地下管线受力模型进行简化，建立盾构隧道开挖引起的地下管线三维竖向位移计算公式。

由于盾构隧道邻近桥桩施工问题的复杂性及离心模型试验的局限性，限制了离心试验、现场监测与解析解研究的发展。

数值分析方法能够较全面和简便地模拟盾构隧道施工过程，建立实际工程的数值分析模型，分析盾构隧道施工引起临近桥桩的变形、内力、应力的变化，得到了广泛的应用。

张恒等[5]、吴瑞[6]、陈辉[7]、林柏华[8]通过FLAC3D软件对地铁隧道近接穿越桥梁桩基的施工过程进行模拟，分析盾构掘进过程的地表沉降及邻近桩基的位移与内力的变化规律。

张海波等[2]、沈建文等[9]、何文龙[10]、韩秋石[11]采用有限元仿真方法，研究盾构隧道施工对近接桥梁桩基的位移和内力的影响及地表沉降的影响，提出盾构近距离掘进过程的施工注意事项和对桩周土的加固措施。

接着，部分学者[12—14]采用MIDAS有限元数值模拟技术，对盾构隧道近距穿越桥梁桩基施工过程中隧道、桩基的内力变化与位移规律进行了计算分析；部分学者[15—17]采用有限元软件ABAQUS建立三维弹塑性模型，对盾构开挖进行三维动态模拟，探讨盾构隧道开挖过程中地表沉降及邻近桩基性能的变化规律。

超大直径盾构近接既有建筑物桩基施工的影响分析

超大直径盾构近接既有建筑物桩基施工的影响分析刘明高;李建林;陈仁东;陈卓【摘要】盾构在建筑物桩基下掘进时,将不可避免的对周边土层以及土层中的桩基产生一定的影响,进而威胁建筑物的稳定.本文依托深圳春风隧道侧穿既有建筑物桩基工程实践,采用有限元方法,分析了盾构隧道施工引起的邻近建筑物桩基位移,探讨了施工参数如掌子面支护力、注浆压力对地层沉降的影响规律,研究了袖阀管注浆加固隔离对控制桩基变形的效果,并根据数值分析结果提出明确的设计与施工建议措施.【期刊名称】《特种结构》【年(卷),期】2019(036)001【总页数】6页(P25-30)【关键词】盾构掘进;桩基;数值模拟;注浆加固【作者】刘明高;李建林;陈仁东;陈卓【作者单位】北京市市政工程设计研究总院有限公司 100082;北京市市政工程设计研究总院有限公司 100082;北京市市政工程设计研究总院有限公司 100082;湖南大学土木工程学院长沙410082【正文语种】中文引言盾构隧道在地层中掘进,不可避免地会对周边土体产生不同程度的扰动,进而产生地层位移和变形,位于掘进影响区的建筑物基础则会受到相应的影响。

针对盾构隧道施工对地表建筑物的影响,国内研究人员结合具体实践工程开展了大量的研究工作,研究方法大致可归纳为经验公式法、解析法、数值分析法和模型试验法[1-6]。

其中利用数值分析方法能较为系统地计算盾构隧道施工引起的地层位移、建筑应力与变形情况,并据此预测盾构隧道施工引起的地表沉降和建筑变形趋势,因而是一种较为合理适用的方法。

本文结合深圳春风隧道盾构穿越既有住宅小区建筑物工程实践,采用数值分析方法研究超大直径盾构隧道施工对邻近建筑物桩基的影响,对拟采取的加固措施进行了分析,为本工程设计及后续施工提供较好的技术指导。

1 工程概况深圳春风隧道工程路线全长约5.1km,其中地下道路(隧道)全长约4.3km,隧道盾构段长3.58km。

隧道采用单洞双层结构,上下双向通行,单方向设置2 车道加连续停车带,采用盾构法+ 局部明挖法施工。

盾构隧道施工对既有桩基沉降及管片受力的影响分析

盾构隧道施工对既有桩基沉降及管片受力的影响分析
张伟;刘文静;刘文杰
【期刊名称】《南阳理工学院学报》
【年(卷),期】2014(006)006
【摘要】在城市轨道交通建设中,盾构法施工以其特有的技术优势得到推广使用.而盾构掘进过程中近距离下穿(侧穿)建筑物时会引起其周围土层应力、应变、位移等性质的改变,对既有建构筑物产生影响,尤其是在建(构)筑物受土体应力变化影响比较敏感的情况下,更容易产生破坏,危及建筑物的安全.本文根据某市轨道交通一号线工程地质情况,利用MADIS模拟盾构掘进过程,分析盾构掘进过程中土层的应力和位移变化对车站站房桩基础及盾构管片的应力变化的影响,总结盾构掘进过程中站房桩基础及不同工况下盾构管片的应力变化规律,以便采取相关措施减少盾构掘进过程对既有建(构)筑物基础的影响.
【总页数】5页(P78-82)
【作者】张伟;刘文静;刘文杰
【作者单位】河南科技大学土木工程学院河南洛阳471023;河南科技大学土木工程学院河南洛阳471023;中铁隧道勘测设计院有限公司天津300000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于损伤塑性本构的盾构隧道施工阶段管片受力变形特性 [J], 黄启斌
2.大直径盾构隧道施工阶段管片上浮与受力研究 [J], 梁禹;阳军生;林辉
3.盾构隧道施工对管片受力性能影响及管片防破损对策研究 [J], 孙凯;
4.近接交叉大直径盾构隧道施工运营期管片变形及受力研究 [J], 刘凯; 欧小强
5.类矩形盾构隧道施工管片受力特性数值模拟研究 [J], 马险峰;黄俊;俞登华
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穿河地铁隧道施工对既有桥桩影响的数值模拟分析

穿河地铁隧道施工对既有桥桩影响的数值模拟分析张生海;石玉斌;李丹丹【摘要】以青岛地铁2号线汽车东站-东韩站区间穿越张村河段为工程依托,运用有限元软件ABAQUS建立3D模型,对地铁隧道穿越河流的动态施工全过程进行数值模拟,分别从桥隧不同间距、隧道不同埋深和有无地下水等三个不同影响因素,计算和分析地铁隧道开挖对既有桥梁桩体的受力和变形的影响规律.桥隧间距选取6 m、9 m、12 m、15 m和18 m,地铁隧道埋深选取4 m、5.5 m和7.5 m,并考虑有无地下水作用,在单一变量下共建立8组不同模型,通过模拟结果曲线的对比来分析不同因素的影响作用.结果表明,桥隧间距越近、埋深越大、有地下水作用时地铁隧道开挖引起的临近桥桩的影响就越大;而且在整个地铁施工过程中地铁基坑开挖到坑底时影响最大.【期刊名称】《黑龙江交通科技》【年(卷),期】2019(042)003【总页数】6页(P137-142)【关键词】地铁隧道;既有桥桩;数值模拟;桥隧间距;竖向沉降【作者】张生海;石玉斌;李丹丹【作者单位】中国葛洲坝集团国际工程有限公司,北京 100025;山东海洋文化旅游发展有限公司,山东日照 276800;山东科技大学,山东青岛 266590【正文语种】中文【中图分类】TU94随着社会的进步和经济的快速发展，我国的城市地铁建设也发展迅速，目前已处于国际领先水平。

建设城市地铁工程不可避免地会穿越复杂地质并影响到周边既有建筑物的安全。

针对这些复杂的地质情况进行研究和分析，保证施工的安全性和可行性是地铁建设的重要内容。

国内外学者对城市地铁建设引发周边环境影响的研究越来越重视。

采用FLAC3D研究了隧道开挖引起的周边桥梁基础的变形沉降规律。

运用数值模拟分析，得出了隧道开挖时承受上部载荷的周边既有桩体的变形特征。

以某地铁区间隧道为依托，分析了双线盾构隧道先后穿越桥梁时对地表和桥桩产生的变形影响。

采用FLAC3D对某地铁区间隧道近距离下穿交通密集的立交桥的施工全过程进行了模拟，研究了在区间土层条件下隧道施工中桩-土的作用机理和所穿越立交桥的承台沉降变形规律。

盾构施工对桩基的影响及桩基近邻度划分_王立峰

土体发生变形，图 1 中虚线表示盾构施工土体的影响区域。桩 C 在影响区域的边界线，桩基理论认为桩的承载力由侧向摩阻力和端部承载力组成的，桩 A、B 的端土层会受到盾构影响从而使桩的承载力会有一定程度的下降。桩 D 穿过盾构隧道，一般这种情况会作特殊处理，而桩 A、B 则为上方桩，其受到盾构开挖的影响程度与桩的摩擦类型、隧道与桩底间的距离、土质条件等有关，本文不考虑这两种情况。桩 E、F 离为侧方桩，理论上说只要原土层中的应力和变形发生改变，桩的承载性状就会因此而改变，若这种影响对于桩基承载性能和建筑物不造成任何损害，那么可以认为桩 E、F 一般不会受到盾构施工的影响。实际上盾构施工对近邻桩基若影响较大，原有建筑物、道路和管线等就会遭到破坏，同时也妨碍了隧道的安全施工。由于盾构施工过程中的地质条件、施工因素如盾构推进速度、盾构压力、注浆时间、充盈系数及桩基因素如桩径大小、深度与隧道间的关系等都会对近邻桩基的造成影响，因此，究竟多少范围内的盾构会对近邻桩基产生影响及影响的程度，是一个非常复杂的问题。
收稿日期：2013-11-20 作者简介：王立峰，男，1968 年生，博士，教授，主要从事地基处理和软黏土力学方面的教学和科研工作。E-mail: wanglfzust@
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主要（控制）因素。Loganathan 等[2]运用离心模型试验和数值解析方法，研究了隧道推进引起临近桩基产生相当大的轴力和弯矩。李永盛等 [3]利用 Kelvin 解及弹性地基梁理论，导出盾构推进对相邻桩体内力及挠曲影响的计算公式。张志强等 [4]针对城市地铁新建隧道近接民房桩基的工程情况，进行了三维有限元数值模拟研究，并与实测数据进行了对比分析。Mroueh 等[5]运用三维弹塑性有限元，对单桩和群桩基础在临近隧道时进行了模拟计算，结果表明隧道掘进会引起临近桩基内力的显著增加，隧道掘进引起的桩基轴力与桩基和隧道轴线的水平距离以及桩尖和隧道轴线在竖向的相对位置密切相关。朱逢斌等 [6] 采用 Mohr-Coulomb 弹塑性屈服准则，建立三维有限元模型，研究了软土地区盾构隧道开挖对邻近桩基的影响规律。郑刚等 [7]对基坑开挖临近桩基影响进行了实测和数值模拟分析，发现基坑开挖对临近桩基产生明显影响，当排桩间距变大时其后止水帷幕的水平位移大于排桩水平位移，并分析了桩基和基坑间距、桩基刚度、桩顶竖向荷载和桩基顶部约束条件等对桩基附加弯矩、位移的影响。日本已将近距离条件下地下结构施工定义为 “邻接施工影响的问题” 。然而，国内外文献中的 “近距离” 、 “邻接” 、 “近邻”是一个模糊的概念，什么样的桩基为近邻桩基没有一个明确的说法。文献研究表明[8－11]，对近邻桩基承载性状的影响因素有桩基离开盾构隧道的距离、土体力学性质、桩基原有荷载的大小、桩长、桩径、衬砌支护时间、盾尾后注浆质量、盾构面水土平衡压力和盾构机的盾构姿态等。这些因素中必然有主要因素和次要因素，水土平衡压力大小、注浆量等因素可以看作是对土体应力释放的补偿，可以用盾构隧道周围土体应力释放量进行模拟。本文应用正交试验，找出盾构施工中影响近邻桩基的影响因素大小，根据方差分析结果提出桩基近邻度的概念，并给出一个工程实例，为设计和施工等提供参考。

盾构隧道近邻建筑物桩基的相互影响分析

盾构隧道近邻建筑物桩基的相互影响分析【摘要】以某城际轨道交通盾构隧道工程为背景，建立了盾构隧道近邻建筑物桩基的二维有限元分析模型，对盾构近邻穿越建筑物桩基时桩基与盾构隧道结构的相互影响进行了分析。

建筑物桩基的存在对盾构隧道的受力有不利影响，而桩体的存在对盾构引起的变形有隔离作用。

通过隔离桩的设置可以达到降低建筑物沉降与倾斜的作用，并对隔离桩桩径进行了分析。

【关键词】盾构隧道建筑物桩基隔离桩随着国家综合实力的逐步提高，城市及城际轨道交通等公共交通基础设施建设的力度也在大幅加快，而此类轨道交通受到环境、规划等限制，位于城市内部的大部分线路选择地下铺设的方式，这样，不可避免地会出现隧道与大量既有建筑物“擦肩而过”的情况。

在近邻穿越过程中，盾构隧道自身的安全性以及穿越过程中对建筑物沉降的影响成为普遍关注和研究的热点问题［１－２］。

有学者采用力学分析和数值计算的手段对盾构隧道近邻穿越桩基地层引起的地层受力和变形进行了一定的研究［３－５］。

由于岩土层及其相互作用的复杂性，目前还未形成系统的评价与设计方法，故针对此种情况进行全面分析，并采取相应措施，从而确保隧道结构和建筑物的安全成为迫切需要解决的课题。

本文以某城际轨道交通隧道从高层建筑间穿越的工程实例，对隧道和近邻建筑物桩基的相互影响进行有限元分析，对建筑物的安全性进行评估，并给出了可行的保护措施。

１、工程概况拟建隧道为左右线单线隧道，隧道内径为７．７ｍ，外径为８．５ｍ，线间距为１５．５ｍ。

左右线隧道两侧分别分布有高层建筑。

假定左线隧道左侧为Ａ座，右线隧道右侧为Ｂ座。

Ａ座建筑共１８层，框架结构，基础一般采用６桩承台，直径６００ｍｍ预应力管桩，桩长２５ｍ，单桩设计承载力２４００ｋＮ，桩基与左线隧道最小净距约１．５ｍ，承台中心距离隧道最小净距约３ｍ。

Ｂ座建筑共１０层，框架结构，基础一般采用５桩承台，直径５００ｍｍ预应力管桩，桩长２０ｍ，单桩设计承载力１８００ｋＮ，桩基与左线隧道最小净距约２．５ｍ，承台中心距离隧道最小净距约４ｍ。

盾构掘进引起的邻近桩基水平附加荷载分析

盾构掘进引起的邻近桩基水平附加荷载分析张润峰;梁荣柱;张献民【摘要】基于Mindlin基本解及弹性力学基本理论,考虑刀盘挤土效应产生的附加推力、土体地层软化特性且不均匀分布的盾壳摩阻力及土体损失等因素推导得到盾构掘进过程中邻近桩基的水平附加荷载解析解答.算例分析结果表明:在x方向上,盾构刀盘到达前,邻近桩基承受附加压力荷载;刀盘通过桩基平面后,附加荷载转为拉力;在盾尾通过后,桩身附加拉力荷载达到最大.在y方向上,土体损失是引起桩身的附加荷载的主要因素,特别是在盾尾通过桩基平面后,对应于隧道拱顶及拱底附近位置桩身分别承受较大的附加压力及附加拉力荷载,这将会导致桩基产生较大的挠曲变形、弯矩及剪力,为最不利施工工况.%The analytical solutions of the lateral additional loads on adjacent pile induced by shield advancing process were derived on the basis of Mindlin's solutions and the basic theory of elasticity. The proposed analytical solutions take full accounts of the additional thrust induced by compacting effects of the bulkhead, non-uniform distributed shield shell friction forces with softening property in soft soil ground and soil loss caused by shield over-excavation. The proposed solutions were verified by sample analysis. The analyzed results indicate that on thex-direction, the adjacent pile suffers additional pressure when the shield is approaching. During the passing of the bulkhead of the shield, the additional squeeze pressure transforms into additional tension pressure. Its values reach the maximum as the shield tail just leaves the pile. On the other hand, the soil loss is the main reason to generate the additional loads on the pile ony-direction. In particular, thedepths of pile shaft that corresponds to the tunnel crown and invert lines level support lager magnitude of additional squeeze pressure and tension loads, respectively, which lead to excessive deflection, bending moments and shears on the pile shaft. Therefore, it is the most adverse condition for shield advancing an adjacent pile foundation.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(048)002【总页数】11页(P473-483)【关键词】盾构;推力;摩阻力;土体损失;附加荷载;桩基【作者】张润峰;梁荣柱;张献民【作者单位】南京航空航天大学民航学院,江苏南京,210016;中国民航大学机场学院,天津,300300;浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心,浙江杭州,310058;南京航空航天大学民航学院,江苏南京,210016;中国民航大学机场学院,天津,300300【正文语种】中文【中图分类】TU455在繁华密集的城市地下施工，盾构掘进往往不可避免穿越建筑结构物。

建构筑物桩基对地铁盾构隧道的影响分析

建构筑物桩基对地铁盾构隧道的影响分析
黄志广
【期刊名称】《价值工程》
【年(卷),期】2018(007)015
【摘要】近年来,轨道交通工程事业在全国各大城市蓬勃发展,国内二、三线城市也在陆续进行大规模的建设,但是地铁工程具有投资巨大、建设时间长以及社会协作性高等特点,稍有差错就可能劳民伤财.在地铁建设过程中,建构筑物的桩基与区间隧道之间的冲突越来越明显,甚至导致线路路由的大调整,因此本文通过分析建设建筑桩基对原状土层的影响,并根据桩基实际的施工情况提出相应的分析解决方法,最后针对盾构隧道施工提出需要注意的问题.
【总页数】2页(P230-231)
【作者】黄志广
【作者单位】佛山轨道交通设计研究院有限公司,佛山528000
【正文语种】中文
【中图分类】TU753.3;U456.3
【相关文献】
1.地铁盾构隧道穿越对商业综合体桩基础的影响分析 [J], 倪苏苓
2.强夯施工对既有建构筑物的影响分析和保护应用 [J], 娄兴敏; 嵇立杨
3.城市复杂近接隧道地区新建构筑物安全影响分析 [J], 杨进京;郭永发
4.地铁盾构隧道开挖对邻近立交桥桩基影响分析 [J], 吕文龙;王嘉豪
5.邻近高铁新建构筑物对商合杭高铁桥梁的变形影响分析 [J], 王睿
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基于桩锚技术的基坑近接既有地铁盾构隧道施工安全影响研究的开题报告

基于桩锚技术的基坑近接既有地铁盾构隧道施工安全影响研究的开题报告一、研究背景及意义城市地下空间资源的利用已成为我国建设工程的重要方向之一。

地下空间中涵盖了众多的基础设施，如地铁、给排水、电力电信等。

其中，地铁作为城市交通系统的重点建设对象，其发展对城市的交通、环境、经济等方面都具有重要的推动作用。

随着城市地铁建设的不断推进，很多基坑工程需要与已有地铁盾构隧道交叉。

在这种情况下，保证基坑工程的施工安全，防止对地铁盾构隧道造成影响就成为了一个重要问题。

目前，对于基坑近接地铁盾构隧道的施工安全问题，国内外都进行了一定的研究。

而桩锚技术被广泛应用于基坑土方支护工程中，可以有效地提高支护结构的承载能力和稳定性。

因此，本文拟针对基于桩锚技术的基坑近接地铁盾构隧道施工安全问题进行研究和探讨。

通过对相关文献的调研和分析，建立数值分析模型和野外试验模型，探究桩锚技术在基坑近接地铁盾构隧道施工中的应用，提高施工安全性，为实际工程提供一定的参考和借鉴意义。

二、研究内容1. 了解桩锚技术的基本原理、优点和应用范围，分析其在减小地铁隧道与基坑工程距离上的应用。

2. 对现有相关文献进行归纳、总结、分析和对比研究，掌握目前已有的基坑近接地铁盾构隧道施工安全技术。

3. 建立数值模型和野外试验模型，模拟基坑近接地铁盾构隧道施工时桩锚技术的应用情况，探究桩锚技术在加强基坑支撑、减少隧道沉降和避免隧道破坏方面的效果。

4. 结合数值模拟和野外试验结果，对比桩锚技术与传统支撑结构在施工安全方面的差异，分析其适用范围和优缺点，并提出改进建议。

5. 实地观察实际施工现场，对比分析实验结果，进一步验证数值模拟和野外试验结果的可靠性和准确性，提高研究结果的可信度和实用性。

三、预期成果1. 对桩锚技术在基坑近接地铁盾构隧道施工中的应用进行系统化总结，提高施工安全性，为实际工程提供一定的参考和借鉴意义。

2. 通过建立数值模型和野外试验模型，探究桩锚技术应用对减少隧道沉降和避免隧道破坏的效果，提高基坑支撑结构的承载能力和稳定性。