隧道开挖对上方既有桩基影响的数值分析
隧道开挖对桩基影响的有限元分析
用 的 二 维 有 限 元 模 型 ， 论 了 黄 土 地 层 中盾 构 隧道 开 挖 对邻 近 桩 基 础 的 影 响 规 律 。 讨 关 键 词 ： 构 隧 道 ， 限 元 ， 层 位 移 ， 基 础 盾 有 地 桩 中图 分 类 号 ： ＴＵ４ ３ ７ 文献标识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：１０ —１ ２ ２ ０ ）５０ ２ —３ ０ ４３ ５ （０ ６０ —０ ９０
出：
３ 计 算 结 果 与 分 析
侧 向位 移 （ ｍｍ）
收 稿 日期 ：２０ —４１ ０ ６０—７ 基 金项 目 ： 国科学 院武 汉 岩土 力 学 研 究 所 岩 土 力 学 重 点 实 验 室基 金 项 目 （ ． １ ０ ０ ） 中 Ｎｏ ｚ １ ５ ３ 作 者 简 介 ： 伟 宸 ，９ １ 生 ，０ ６年 ３月 西 安 交 通 大 学 土 木 工 程 系 岩 土 工 程 硕 士 毕 业 ， 要 从 事 岩 土 工 程 方 面 的研 究 工作 。 卿 １８ 年 ２０ 主
ｋ ｍＥ Ｎ／ 。
２ ．２ 土体 本构模 型
研究 表 明 ， 肯 ～ 张 双 曲线 模 型能 较 好 地 反 映 邓 黄 土 的非 线 性 性 状 。该 模 型 是 根 据 土 体 的 双 曲线 型 应 力 ～ 应 变关 系 推 导 而 得印 ， 切 线 弹 性 模 ］其
２ 计算模型 的建 立及参数 的选 择
性 矩 ２ ２ ×１ ｍ 重 度 ２ Ｎ／ ； ４ 桩 为预 制 ．５ ０ ， ５ｋ ｍ。 （ ）
１ 引言
由于地 铁 线路 一般 都 会 穿 过人 口密集 、 通 繁 交 忙 、 面建 筑 物林立 的繁华 地 段 ， 地 面高层 建筑 又 地 而 大多采 用桩 基础 。因 此 ， 讨 盾 构 隧 道建 设 对 邻 近 探
关于明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响研究
关于明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响研究1. 引言1.1 研究背景近年来，随着城市交通建设的不断发展，明挖法隧道施工成为了一种常见的工程实践。
隧道施工对于周围桥梁的桩基造成的影响也逐渐引起了人们的关注。
在桥梁建设中，桩基是承担土压力和施加桥墩荷载于地基的重要工程结构，其受力情况直接影响着桥梁的安全性和稳定性。
隧道施工对近接桥梁桩基的影响主要体现在两个方面：一是施工过程中可能引起的地基振动和水位变化，导致桩基受力情况发生变化；二是隧道开挖过程中可能引起的土体沉降，进而影响桩基的承载能力和稳定性。
研究隧道施工对近接桥梁桩基的影响，对于确保桥梁工程的安全性和稳定性具有重要意义。
通过深入分析隧道施工对桩基的影响机理，可以为桥梁设计和施工提供依据和参考。
针对隧道施工可能带来的不利影响，提出相应的规避方案和加固措施，可以有效保障工程的安全运行，为城市交通建设提供可靠保障。
1.2 研究目的研究目的：本研究旨在探究明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响及相应的应对措施。
具体包括分析隧道施工对桩基的影响机理，研究桩基在受力情况下的特点，进行隧道施工对近接桥梁桩基影响的实验研究，探讨桩基的加固措施，以及提出合理的规避方案。
通过这些研究，旨在为工程建设提供科学依据，保障桥梁结构的安全稳定，降低施工过程中可能出现的风险，为工程实施提供有效保障。
研究的目的是为了全面了解隧道施工对桩基的影响情况，为工程设计和施工提供重要参考，确保工程质量和安全。
1.3 研究意义近年来，隧道施工对桥梁桩基的影响日益受到关注。
随着城市化进程的加快和交通建设的不断推进，越来越多的隧道工程与桥梁工程相互交叉、近距离并存。
研究明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响具有重要意义。
对于工程施工方面而言，了解隧道施工对桩基的影响机理，可以帮助工程师更好地规划和设计工程施工方案，减少工程风险，确保工程质量和安全。
对于科学研究领域而言，通过对桩基受力特点的深入研究，可以为建筑、地质等相关领域提供有价值的理论基础和实践经验，推动相关领域的学术进步。
隧道开挖对邻近群桩基础影响的数值分析
究 其对 邻 近桩基 础 的影 响 。 本 文 首先采 用 数值 模 拟 分 析 隧 道 开 挖对 土体 的
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — １ ２ — ３ １
隧道洞体外直径 Ｄ＝６ ｍ， 隧道埋深 Ｈ＝２ ０ ｍ， ２ Ｘ２ 群桩中前排 桩距 隧道轴线 ｘ＝９ ｍ， 后 排桩距 隧道 轴线
关键词 ： 隧道开挖 ； 群桩基础 ； 土体位移 ； 桩身受力
中图分类号 ： Ｕ４ ５ ５ ． ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ５ ７ ８ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ９ １ — ０ ３
随着 中国经济的迅速发 展 ， 城 市地 面交通拥堵 问题 日益突 出。为了缓解城市 的交通压力 ， 我 国许 多城市准 备或正在修建 地下 交通 网络 。在城 市地铁 隧道 修建过
因此 ， 模型尺 寸采 用 ８ ０ ｍ×４ ０ ｍＸ４ ０ ｍ（ ＸＸＹＸ
程进行了细致研究 ， 根据大量 的实测数据 ， 并结合采 矿引起地面沉降的估算方法 ， 在不考虑土体蠕变和排 水固结的条件下 ， 沉 降槽 的体积 即为土体 损失的体 积， 并提 出了隧道 施 工沉 降槽形 状类 似 于概率 论 中颠
看出， 隧道 左侧 的土 体 向右移 动 ， 隧道 右 侧 对 土 体 向 左移 动 ， 即隧道 上面 的土体 向 隧道 轴 线 中 心运 动 ， 隧
倒 的正 态分 布 曲线 ， 并 根 据 地 表 沉 降 曲线 ， 得 出 了地 面 沉 降的 Ｐ ｅ ｃ ｋ估 算 公 式 。解 析 法 就 是 通 过 理 论 分
Ｚ ） ， 共划分 １ ３ ２ １ ６ ０个 单 元 ， １ ３ ９ ４ ４ １个 节 点 。土 体 周 围的边界约束 条件为 ： 上表 面为 自由边界 ， 地 基下表 面 固定 ， 限制侧 面边界 的水平位 移 。采用 ｂ ｒ ｉ ｃ ｋ单元模 拟 土体 ， ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ 单元模 拟衬砌 ， 圆柱形 ｃ ｙ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ 单 元模 拟隧 道， 放射 状 的 ｒ ａ ｄ ｃ ｙ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ 单 元 模 拟 隧 道 周 围 的土 体 。 土体与衬砌 材料 的参 数 为弹性 模 量 Ｅ， 泊松比 ｕ ， 重 度
隧道开挖对邻近桩基础影响的数值计算分析
隧道开挖对邻近桩基础影响的数值计算分析摘要：目前，随着城市的不断发展，地铁的出现给人们出行带来了很大的方便，然而，很大一部分地铁路线都要穿过城市密集区，地铁隧道周围环境极其繁杂，地铁隧道周边存在着高层建筑桩基础以及各种城市地下管线，隧道开挖对高层建筑桩基础的影响问题越来越突出，为了更好地了解隧道开挖对已建成建筑物桩基础的影响，主要进行了两方面的研究：（1）利用有限元软件分析了隧道开挖对邻近已有桩基的变形及受力影响，并研究了隧道参数变化（包括隧道开挖深度以及隧道结构与桩基础净距）对现存桩基的影响；（2）分析结果表明：在已有桩基础周边进行隧道开挖，桩基础变形以沉降为主，这对高层建筑是十分不利的；同时，随着桩与隧道净距的增加，桩基的沉降量以及内力变化最大值相应减小。
关键词：隧道开挖；桩基础；有限元；影响。
Abstract：Now，along with the continuous development of city，The emergence of the metro bring great convenience to people’s travel，however，a big part of the subway route through the urbanized regions，the environment of surrounding the subway tunnel is very complex，surrounding tunnel exist pile foundation of high-rise building and various kinds of underground pipeline，the inpacts of tunnel excavation on pile foundation of a high-rise building is becomingmore and more important，in order to better understand the influence of tunnel excavation on pile foundation of construction，the two main aspects of it has been researched：（1）using finite element analysis software to analysis the changes ofthe deformation and stress of the adjacent existing pile foundation after the tunnel excavation，and researching the influence of pile foundation when tunnel parameters （including tunnel excavation depth and tunnel structure and pile foundation interval）changes；（2）the analysis results show that pile foundation deformation to settlement is given priority to when the tunnel excavation around it，is very adverseto the high buildingit；At the same time，along with the interval of pile and tunnel increases，The settlement and internal force of pile foundation corresponding decrease.Key words：Tunnel excavation；Pile foundation；Element Analysis；influence引言近几年，随着城市建设的不断发展，地铁建设如火如荼，杭州、宁波的地铁项目也都相继开工建设，温州作为浙江省的经济中心之一，浙东南第一大都市，全市常住人口912.21万，居浙江省各市第一位，地铁规划项目也被写上日程。
隧道开挖对周围土体及桩基影响的试验研究
在过去的研究中，已有学者对地铁隧道开挖对原有桩基工作性状的影响进行 了分析。这些研究主要集中在理论分析和数值模拟方面，而现场试验研究相对较 少。其中，理论分析主要通过建立力学模型来预测隧道开挖对桩基工作性状的影 响，而数值模拟则利用计算机软件对实际工况进行模拟分析。虽然这些研究取得 了一定的成果，但仍存在以下不足之处：
在未来的研究中，可以进一步探讨不同地质条件和环境因素对隧道开挖和建 筑物桩基的影响，以更加精细化、个性化的方式指导工程施工。此外，还可以研 究隧道开挖与建筑物桩基之间的相互作用机制，以及采用更加先进的数值模拟方 法进行深入分析。
总之，隧道开挖方式对建筑物桩基影响的研究具有重要的理论和实践意义， 通过不断深入的研究和探索，将为工程建设带来更多的便利和安全保障。
1、引言
隧道工程是现代交通工程的重要组成部分，隧道开挖对பைடு நூலகம்围土体及建筑物的 影响是一个重要的研究课题。特别是对于穿越复杂地质条件的地区，隧道开挖可 能会引起周围土体的变形、位移和应力变化，进而对桩基等建筑物产生不良影响。 因此，本次演示通过试验研究隧道开挖对周围土体及桩基的影响，为隧道施工过 程中的环境保护和桩基设计提供依据。
本次演示的研究成果可为后续研究提供参考，并为实际工程中的地铁隧道设 计和施工提供重要依据。然而，由于地铁隧道开挖对原有桩基工作性状的影响受 到多种复杂因素的影响，后续研究可以进一步探讨不同因素之间的相互作用关系， 以及不同类型桩基在地铁隧道开挖过程中的工作性状差异。同时，可以结合更多 的实际工程案例，进行深入分析和对比研究，以得出更具普适性的结论和建议。
（1）理论研究与实际工程有一定差距； （2）数值模拟未充分考虑桩土相 互作用； （3）现场试验研究不足，缺乏数据支持。
本次演示旨在弥补上述不足，通过现场试验和数值模拟相结合的方法，深入 探讨地铁隧道开挖对原有桩基工作性状的影响。具体研究内容如下：
隧道开挖对邻近群桩基础影响的数值分析
隧道开挖对邻近群桩基础影响的数值分析修建地铁成为了很多城市的首要选择，使交通系统更加的多元化。
目前，盾构法是地铁隧道施工时所用到的最主要的方式。
利用这种方式在城市中修建地铁，一定要考虑到城市中密集的建筑物，因为肯定会产生土体的扰动，也肯定会对上部的邻近桩基础产生影响。
一、隧道开挖对邻近桩基础影响的研究方法（一）整体分析法。
这种方法是使用有限差分、有限元等专业的软件，建立起含有土体、隧道、桩基础的模型，并对这一模型进行分析。
分析时要充分考虑到土体和桩身的相互作用，以及土体和隧道衬砌的相互作用。
这种方式可以通过对开挖面的土体和隧道的衬砌施加各种荷载，来模拟出盾构施工的全过程。
整体分析法不但能够模拟出实际开挖过程，而且能够充分考虑土体和桩身的相互作用，以及土体和隧道衬砌的相互作用。
（二）两阶段法。
这种方法会首先利用公式（如公式一）计算出隧道开挖洞口时，在重力的作用下桩周围土体的位移。
接着，把桩周围土体的位移通过边界元方法或者Winkler地基模型等方式施加到桩身上，以得到桩身由于隧道的开挖会引起的位移和内力。
这种方式的通用性较强，能够满足地铁工程中程序化设计的要求，有利于设计人员对隧道开挖时引起的邻近桩身的受力进行初步的判断。
公式一二、工程的实例分析（一）工程概况与地质概况该工程位于西部的某个城市，区间全长1638.245单线延米，隧道将会下穿某个住宅楼群。
该住宅楼群为12层的框架结构，首层的建筑面积约为850平方米，层高约为4米。
靠近院内有层高约为两米的地下车库，靠近街道的底层已经变成了小商铺。
该住宅楼群的基础是桩基础，桩型是人工挖孔桩，布桩共有65根，桩间距为三到四点五米不等，单桩容许的承载力为3500-4500kN不等。
桩长为十五米到二十六米不等，桩身的混泥土强度是C25，桩顶标高被统一成了+9.50米，桩端的持力层都是中风化泥质粉砂岩，且桩端深入中风化岩层均大于两米。
隧道在穿过该楼群时，顶部标高约为-12米。
隧道施工对邻近桥梁桩基变形影响及加固效果分析
隧道施工对邻近桥梁桩基变形影响及加固效果分析摘要：为分析隧道施工对邻近桥梁桩基变形影响，以某桥梁桩基邻近隧道工程为背景，采用PLAXIS软件建立有限元模型，重点研究了隔离桩加固前后，隧道开挖对邻近桩基的变形影响及变化规律，结论如下:相较于不采取加固措施，采取隔离桩加固后，桩基最大顺桥向和垂直向位移分别减小62%和61%，对横桥向位移无明显影响;隔离桩加固后，桩基的各向位移均小于1mm，满足相关规范要求，采用的隔离桩加固措施能确保工程安全，研究结果可为类似工程提供参考。
关键词：隧道工程;桥梁桩基;隔离桩;变形引言随着经济发展和城市规划，隧道交通也得到飞速发展，在进行隧道规划上，由于各种因素影响，不可避免会下穿一些构筑物，对于隧道施工，其要求和标准都需进一步提升，隧道邻近的构筑物变形也需要控制在合理范围内，以保障既有构筑物的安全。
隧道下穿桥梁工程在我国的基础建设中出现的频率越来越高，在进行此类工程建设中，需要注意的是隧道开挖至桥梁桩基位置时，采用一些加固措施，可以确保不会对桥梁桩基的稳定性造成影响。
保证桥梁桩基的安全性。
国内学者对于隧道施工对桥梁桩基的影响进行了较多深入研究和分析，在分析中应用数值模拟软件，研究隧道施工是否对既有的桥梁桩基带来不良影响，在此分析的基础上，选择合理的方式和措施进行桩基加固，这样可以有利于避免和降低隧道施工对桥梁桩基带来的影响，确保桥梁桩基的稳定性和安全性。
1桥梁桩基作用机理桩基属于土木工程领域较为常用的一种基础模式，其应用范围比较广泛。
桩基可穿过软弱地质结构最终达到持力层，建筑上部的载荷也传到持力层中。
隧道工程的施工将对桥梁桩基周边的土体造成扰动，进而使土层在横向及纵向上发生位移变形，使得桥梁桩基的载荷能力降低，引起桥梁结构的形变破坏。
2隧道施工对邻近桥梁桩基变形影响2.1隧道开挖对桩基竖向变形的影响隧道开挖会引起邻近桥梁桩基竖向位移发生变化，这也是隧道开挖影响上部桥梁稳定的主要因素之一。
隧道开挖的数值分析
隧道开挖的数值分析摘要：随着城市范围的日益扩大，地铁使用盾构进行隧道开挖的工程数量日渐增多。
隧道开挖与支护工程是一个多步骤加载、卸载的复杂过程。
用有限元方法来模拟这个隧道开挖以及衬砌支护过程，计算得到最后的地表变形，隧道开挖面的应力变形以及衬砌本身的受力特点及变形。
本文采用有限元程序ABAQUS来进行数值分析。
在有限元值模拟过程中土体的本构模型采取无剪胀的摩尔-库仑模型；用初始应力提取法来完成初始地应力平衡；将开挖土体的模量衰减来模拟土体的在衬砌完成前的部分应力释放。
计算结果表明地表沉降(Y向)变形最大值出现在隧道中心线位置，地表变形(X向)的峰值出现在隧道侧边区域内。
其次，衬砌的支撑作用十分明显，与无衬砌的情况相比地表变形减少了25%~40%，同时开挖面的应力和变形也相应减小。
最后，衬砌本身表现为弯曲变形的特点，其应力最大值出现在隧道侧边最外侧边缘处。
关键词：有限元数值分析；隧道开挖；衬砌；地表变形；ABAQUS0 引言随着我国经济的快速增长，为了满足现代生活的便捷，舒适，高效的要求，城市的基础设施的建设就变得更加重要。
随着城市的地域的扩大，城市人口增多，各地区功能性的强化及人们日常的活动区域的不断扩大，地面道路交通越来越难以满足人们日常出行的要求。
继北京、上海等特大城市修建了多条地铁之后，越来越多的中大型城市如广州、杭州等开始修建地铁线路，以缓解城市的地面交通压力。
隧道开挖工程数量的剧增，加之现场一般位于城市繁华区，存在较为密集的建筑群。
所以更迫切的需要相应的理论研究能指导现场的施工，解决现场出现的各种问题，同时减小对地面原有的建筑造成不良的影响。
因土体材料本身为非均质材料，而且因地区不同，土体材料的性质也各不相同；同时开挖过程又是一个极复杂的卸载、加载的多步骤过程，所以隧道开挖问题很难有精确的理论方法。
随着近年来计算机技术发展、有限元方法的不断完善，数值分析方法被认为是一种求解工程中所遇到的各种复杂问题的最有效方法之一[1,2]。
上方开挖对既有线隧道影响的数值分析及变形监测
２ 有限元仿真模拟
为了研究上方开挖对隧道力学行为造成的影 响，采用有限元技术进行数值模拟，通过模拟结果 来选择现场监测断面，起到理论指导作用． 对隧道 洞口区域进行三维建模，模型大小为 ７０ ｍ × ９３．５４
场及位移场．
表 １ 物理力学参数
材料
粉土 泥岩 二衬
重度 ／
（ ｋＮ ／ ｍ３ ） １８．４７ ２０ ２５
第 ２５ 卷 第 ２ 期
２０１８ 年 ４ 月
兰州工业学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｌａｎｚｈｏｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ．２５ Ｎｏ������ ２ Ａｐｒ．２０１８
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在公共交通网络愈加密集的背景下，新建线路 与既有线路发生交叉已不可避免，致使新建线路的 施工出现更多的难题，围绕临近既有线施工也成为 备受关注的问题． 近十年，临近既有线施工发生的 事故有几千例，有时会中断列车运营，有时使轨道 结构发生变化，甚至发生脱轨，这些影响也越来越 多地引起专家和学者的重视．其中：文献［１⁃２］ 数值 模拟了爆破振动对既有隧道的的影响，并给出了减 小爆破振动的措施；文献［３］ 分析了沪宁城际铁路 基坑开挖对临近既有线的动态影响；文献［４］ 分析 了上方大面积加（ 卸） 载引起的盾构隧道变形问 题；文献［５⁃９］ 分析了基坑开挖对既有运营地铁的 影响．面对开挖上部山体对既有线隧道影响这样复 杂性工程问题，很难通过经验类比和数学方法得到 满意结果，而利用商业软件进行数值模拟为行之有 效的办法，同时加上现场监测来进行结果对比，既 高效经济，又能满足工程所需要的精度． 本文通过 Ａｎｓｙｓ 的生死单元功能模拟山体开挖，探讨上部山 体开挖对既有线隧道的影响和变形规律．
隧道洞口段开挖对相邻隧洞影响的数值分析
由已支 护 隧 道 围 岩应 力 变 化 情 况 ，可 以 看 出 ：
成 千上万步 ，为作 图方 便 ，简化 为 １至 １ ７ ，且可 根 据 迭代 步序定位模 型相对 应 的开挖情况 。 对于 已支护隧道 围岩位移变 化情况 ，可 以看 出 ：
应力 波动情况 为全程 卸压 ，同样在 迭代 步 序 为 ９的 时刻 ，围岩应力初次趋 于稳 定 ，而后 应力 急剧下 降 ， 该步序 相对应 的模 型开挖 情况 即为相邻 隧 道洞 口段
致 。监测 已支护 隧道在 开挖 到稳 定 全过 程 中 的水平 应力及 竖 向应力 数据 ，采用 监测 得 到 的相关 数 据绘 制成 曲线 ，如 图 ６ 。
迭代 步序
８ １ ０ １ ２ ｌ ４ ｌ ６ １ ８
程 。两个 监测断面 （ 断面 １ 和断面 ２ ） ，即 Ｚ Ｋ ３ ７＋ ７ ０ ０ 和Ｚ Ｋ ３ ７＋ ７ ０ ５ ，分 别监 测 已支 护 隧道 在 开挖 到 稳 定 全 过程 中的水平 收 敛及拱 顶 下沉 数 据 ，采 用监 测 得 到 的相关 数据绘制成 曲线 ，如图 ５ 。
向５ ｍ处 再提取一个断面数 据 ，即 Ｚ Ｋ ３ ７＋ ７ ０ ５断面 ， 共两个断 面。数值 分析 每个 断面有 两 条测 线 ，分别 为水平 收敛 和拱顶下沉 。
以迭代到第 ９步 （ 即 已支护隧道相邻 隧洞洞 口段 开挖 这一时刻 ） 为节点 ，统计隧道水平 收敛 及拱 顶下
・
１ ５０ ・
路 基 工 程 Ｓ ｕ ｂ ｇ ｒ ａ ｄ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
２ ０ １ ５年第 ２期 （ 总第 １ ７ ９期）
响分析过程 ，分 为数 值模 拟结 果 分析 和 现场 实测 结
隧道开挖对桩基承载性状的影响分析及试验研究
隧道开挖对桩基承载性状的影响分析及试验研究
随着高速隧道的日益普及，桩基承载性在保证安全开挖过程中起到至关重要的作用。
本文将针对隧道开挖对桩基承载性的影响及其试验进行分析，以期得出一个完整的结论。
首先，开挖行为会影响现有桩基的承藉力，一般可以分为自降沉、假定降沉和保护沉降三种影响。
自降沉是开挖穿越桩基所导致的桩基自然沉降，假定降沉是指在隧道开挖前对桩基进行推测估算，保护沉降是指为防止因开挖而破坏桩基而采取的预防措施所带来的桩基沉降。
其次，需要对影响桩基承受力的一些参数进行测量和试验，这些参数包括材料的强度和刚度、地基沉降率以及桩基深度等方面的参数。
开挖过程中进行的试验，其试件主要由桩基及其周边的围墙构成，并以动力模拟法来测量影响桩基承受力的参数。
最后，在分析了影响桩基承受力的各项参数以及进行隧道开挖时需要采取的预防措施后，本文将针对性得出：即在隧道开挖对桩基承受力影响方面，应算法考虑假定降沉和保护沉降的程度，用以确定基础承受力是可控的；采取试验方法，针对桩基的强度、刚度、施工时的沉降率以及桩基的厚度和深度等进行测量和测试，以保证隧道开挖完成后桩基的正常使用。
综上所述，隧道开挖对桩基承受力有一定的影响，并可以采取试验和预防措施来确保桩基在隧道开挖完成后能正常使用。
只要正确把握这些程序，桩基承受力便完全可以掌握。
关于明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响研究
关于明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响研究【摘要】明挖法隧道施工是现代土木工程中常见的一种施工方法，而桥梁桩基作为桥梁的重要支撑结构，在施工过程中可能受到影响。
本文旨在探讨明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响，并分析影响因素和机理。
通过对桥梁桩基的特点进行介绍，我们可以更好地理解明挖法施工可能带来的影响。
研究发现影响因素包括挖掘过程中土体变形、隧道开挖引起的地表沉降等。
我们得出结论并提出启示与建议，为以后类似工程提供参考。
本研究将对土木工程领域的相关工作提供有益的启示，并展望未来进一步的研究方向。
【关键词】明挖法隧道施工、近接桥梁桩基、影响研究、研究背景、研究目的、研究意义、隧道施工概述、桩基特点、影响因素分析、影响机理探讨、研究结论、启示和建议、工作展望1. 引言1.1 研究背景明挖法隧道施工是隧道施工的一种常见方法，其施工过程通常需要在地下挖掘并开挖出一定的空间来完成隧道的建造。
在实际施工过程中，明挖法隧道施工对桥梁桩基可能产生一定的影响。
桥梁桩基是桥梁的重要支撑结构，一旦受到影响可能引起严重的安全隐患。
目前针对明挖法隧道施工对桥梁桩基的影响研究还比较有限，需要进一步深入探讨明挖法隧道施工对桥梁桩基的影响机理，以及影响因素的具体分析。
本研究旨在通过对明挖法隧道施工与桥梁桩基之间的关系进行研究，探讨明挖法隧道施工可能对桥梁桩基造成的影响，为隧道施工和桥梁设计提供参考依据。
这种研究对于保障桥梁安全、提高隧道施工效率具有重要的意义。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响。
通过对桥梁桩基特点和明挖法隧道施工概述的分析，我们旨在找出明挖法隧道施工对桥梁桩基的具体影响，并对影响因素进行深入分析。
在研究的过程中，我们还将探讨影响机理，以期能够为隧道施工及桥梁设计提供理论支持和实际指导。
通过研究明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响，我们希望为相关领域的研究和实践提供参考，促进工程建设的安全可靠性和效率，探索出更科学、更合理的施工方法和设计方案。
论地铁盾构隧道施工对近接桩基影响
论地铁盾构隧道施工对近接桩基影响钟柏荣中交隧道工程局有限公司南京分公司摘要：近年来，随着我国社会经济的发展，城市化运动迅速兴起，很多城市为了缓解交通压力而修建地铁。
由于地铁线路的密集分布，容易对近接桩基等建筑物产生影响。
因此，在地铁修建过程中采用盾构隧道施工方法，不仅可以提高施工效率，而且对于周围环境影响小，逐渐得到广泛的应用。
故而，本文主要通过对于隧道盾构施工方法在地铁修建中对近桩基的影响情况进行研究，结合具体的工程案例，提出一些有益的意见和建议，从而促进隧道盾构施工方法的更好应用，有效降低地铁施工对于周围建筑和环境的影响。
关键词：地铁；隧道盾构；桩基；数值模拟1前言为了有效缓解我国城市化建设过程中带来的城市交通拥堵问题，很多城市开始修建地铁，但是纵横交错的地铁网络，使得线路之间的交叉概率不断增多，从而使得地铁隧道施工对于附近的建筑物产生较大的影响。
为了有效降低地铁施工对于周围建筑和环境的影响，目前比较常见的就是就是采用隧道盾构施工方法。
本文主要通过对于地铁隧道盾构施工方法对于近接桩基的影响进行研究，结合某市的地铁工程案例，提出一些有益的意见和建议，从而进一步促进这种施工方法得到更加合理的应用。
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120m，东西向宽度为10m，桩基的桩径为430mm，设计桩长33.0m，桩间距为2m，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6.5m，内径6.0m，隧道左右线的轴线间距16.0m。
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。
软土地区基坑开挖对既有地铁隧道影响的实测及数值分析
软土地区基坑开挖对既有地铁隧道影响的实测及数值分析摘要：经济的发展为城市带来了众多的给予。
城市地铁线路不断穿越繁华地段，有的区域临近车站和地铁区间隧道。
在地铁周边的深开挖工程和地铁之间，产生了很多具有影响地铁隧道施工的因素，尤其是深基坑施工中，对于土体的变形，使得下穿地铁隧洞的施工受到很大的影响。
因此，对于软土地区基坑开挖两侧，深基坑对称开挖等地铁隧道影响较大的数值进行前期的勘测，得到相应的数值加以参考是十分重要的。
关键词：软土地区；基坑开挖；地铁隧道软土地区两侧，采用深基坑对称开挖，对于下卧隧道产生的影响，根据具体的数值来进行参照是十分有必要的。
对于两侧深基坑开挖中，对于地铁车站和区间隧道变形的影响规律来说，轨道交通施工的安全需要进行深入的计算，推导出淤泥质软土地区开挖卸荷下的地铁隧道附加应力与变形的计算方法。
采用数值分析的方法和现场实测的方法，对于变形进行研究。
1、软土地区及复杂敏感环境条件下深基坑施工现状基坑开挖导致的隧道破坏的案例，是非常的多见的。
软土地区的临近隧道的深基坑施工，面对着诸多的挑战，随着地下轨道的交通系统的快速发展，在确保深基坑施工安全和既有隧道正常运行的基础上，将工程造价进行降低，深入研究软土地区的深基坑开挖对临近既又盾构隧道变形的影响，是当前具有广泛社会经济效益的行动[1]。
实际工程案例2、数值分析法基坑开挖对临近隧道造成的影响，是一个涉及开挖卸荷以及隧道土体共同作用的复杂的行为。
由于土体的非线性和非均质以及施工中复杂的边界条件和加荷条件，因此，采用数值分析方法，能够解决岩土工程的问题。
目前采用数值分析的方法，可以得到底层运动的原因和基坑支护的有关情况，通过建立二维有限元模型，对地下结构的承载力、变形和防水性进行评价，对于监测项目和施工速度等，采用有限元方法预测隧道变形，得到的结果与监测结果基本一致.值得一提的，基坑开挖对临近既有隧道变形影响和控制属性的系统问题，需要考虑到土体固结和回弹、基坑降水、开挖和支护、就能够保护、隧道变形和控制等问题，因此，在采用数值分析的时候，应建立自工程案例的研究和扩展计算方法上。
隧道开挖对上覆建筑结构内力的影响分析
隧道开挖对上覆建筑结构内力的影响分析摘要:随着我国基础设施建设迅猛发展，城市隧道的建设将有效减緩城市拥堵问题，但隧道的开挖也将会对临近建筑结构产生破坏影响。
为此，采用数值软件MIDAS讨论分析隧道施工引起的上覆建筑结构的应力变化规律与破坏形式。
结果表明:(1)隧道开挖对隧道轴线正上方的覆框架结构柱子的弯矩影响较小，对边柱影响较大，且此影响随着边距的增大而减小;(2)楼板与梁链接处在荷载作用下形成负弯矩，使得此处的楼板上部开裂，在跨中的地方则形成正弯矩而使得楼板下部开裂。
关键词:隧道开挖;建筑结构;应力分析;破坏形式引言随着城市地铁建设的发展，隧道开挖带来的环境问题越来越受到重视，其中隧道开挖对桩基的影响尤具代表性。
由于隧道开挖不可避免地会引起周围岩土体的变形和位移，当隧道附近有桩基时，必然会引起桩基的附加变形和内力，桩周土体位移对桩体产生拖拽力会增大桩基沉降，降低桩基的承载力。
Morton等(1979)和Loganathan等(2000)分别进行了重力场和离心机模型试验，发现隧道开挖对桩基影响很大，尤其是在软土中。
目前关于隧道开挖对桩基影响的分析方法主要有两类，第一类是整体分析方法，即在模拟开挖过程的同时，将周围土体和桩体作为一个整体分析,通常利用整体有限元的方法进行分析计算。
Mroueh等(2002)和Gordon等(2005)采用整体有限元方法分析了隧道施工对附近单桩和群桩的影响。
整体有限元法能够考虑桩-土相互作用和被动群桩中桩-桩相互影响，以及土体各向异性和复杂的边界条件，然而这种方法工作量较大，而且计算往往需要专业的软件并且建模复杂，因而不易被工程设计人员所接受。
第二类为两阶段分析方法，即把隧道开挖对桩基的影响分成两个阶段来分析:第一阶段分析隧道开挖引起的桩周土体变形;第二阶段将桩周土的变形施加到桩上，分析桩的变形及内力变化。
Chen等(1999)、Loganathan等(2001)、王占生等(2002)采用两阶段分析方法评价了隧道施工对桩基的影响，首先计算隧道开挖引起的土体自由位移场，然后应用各种方法(比如有限元法、边界元法、有限差分法、弹性理论法)将位移施加于桩上分析内力位移。
隧道施工对临近桩基影响的数值分析
隧道施工对临近桩基影响的数值分析胡锡鹏;刘拴锭;马思伟;彭朝阳【摘要】以重庆轨道交通环线区间隧道下穿既有结构桩基为背景,利用有限元分析方法,对隧道施工影响下桩基变形受力进行研究.通过数值分析得出以下结论:隧道开挖通过土体变形对桩基产生影响,开挖过程中隧道、土体和桩基三者之间形成有机的相互作用体系;隧道施工对建筑物桩基的变形受力影响与其距隧道中线距离密切相关,离隧道中线越近,桩基沉降越大;桩身轴力的影响主要与桩身周边土体相对竖向位移有关.通过数值分析结果和现场监控量测数据对比发现,二者所反映的规律基本相同,因此,得出的数值分析结果可为今后类似工程提供借鉴.【期刊名称】《城市轨道交通研究》【年(卷),期】2018(021)008【总页数】4页(P125-128)【关键词】隧道工程;桩基变形;桩基承载力;数值模拟【作者】胡锡鹏;刘拴锭;马思伟;彭朝阳【作者单位】中交第一公路工程局有限公司,100024,北京;中交第一公路工程局有限公司,100024,北京;中交第一公路工程局有限公司,100024,北京;中交第一公路工程局有限公司,100024,北京【正文语种】中文【中图分类】TU433随着我国城市的高速发展，地铁已成为缓解城市交通的最有效工具之一。
而地铁往往穿越城市密集建筑物群，需要在已有建(构)筑物下或附近进行施工,由此隧道施工将不可避免地对临近桩基产生影响。
现有研究表明，隧道施工会不可避免地对周边地层产生扰动，进而对其周边建(构)筑物产生影响。
当隧道穿越或近邻既有桩基时，隧道、周边土体及桩基将不可避免地产生相互影响。
国内外对隧道开挖引起的桩基变形研究较多，文献[1]采用数值分析方法研究了非均质土条件下盾构隧道施工对邻近承载桩基的影响规律。
文献[2]以天津地铁盾构施工为工程依托，研究了隧道开挖对桩基础的影响。
文献[3]通过模型试验分析了膨胀土地基中隧道施工引起的桩附加沉降、附加弯矩与轴力的变化规律。
城市地铁隧道对结构物上部桩基的影响
第33卷 第6期2009年11月南京林业大学学报(自然科学版)Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Editi on )Vol .33,No .6Nov .,2009 收稿日期:2009-02-17 修回日期:2009-04-20 基金项目:江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人培养计划(2004) 作者简介:朱逢斌(1981—),讲师,硕士。
3杨 平(通讯作者),教授,研究方向为环境岩土与地下工程。
E 2mail:yangp ing@njfu . 。
引文格式:朱逢斌,杨 平,佘才高.城市地铁隧道对结构物上部桩基的影响[J ].南京林业大学学报:自然科学版,2009,33(6):108-112.城市地铁隧道对结构物上部桩基的影响朱逢斌1,杨 平23,佘才高3(1.苏州科技学院土木工程学院,江苏 苏州 215011;2.南京林业大学土木工程学院,江苏 南京 210037;3.南京地铁有限责任公司,江苏 南京 210000)摘要:通过三维弹塑性有限元模型的建立,探讨软土地区盾构隧道开挖对地表沉降及上部桩基工作性状的影响规律。
结果表明:地表沉降随盾构隧道开挖深度的增大而减小,而发生地表沉降范围增大;当桩体位于隧道拱顶正上方时,桩端与隧道拱顶间的最小安全距离为0.5d (d 为隧道直径);盾构隧道开挖在其侧上方引起的影响区为距离隧道中心线1d 的范围。
关键词:地铁隧道;上部桩基;水平位移;弯矩;沉降;轴力中图分类号:U452 文献标志码:A 文章编号:1000-2006(2009)06-0108-05Effect of m etro tunneli n g traversi n g on super 2p ileZHU Feng 2bin 1,Y ANG Ping23,SHE Cai 2gao3(1.College of Civil Engineering,Suzhou University of Science and Technol ogy,Suzhou 215011,China;2.College of Civil Engineering,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China;3.NanjingMetr o Cor porati on L i m ited,Nanjing 210000,China )Abstract:A 3D elast o p lastic finite ele mentmodelwas established,and a detailed discussi on was made on the influence caused by tunneling t o gr ound settle ment and super 2p ile .The results showed that the gr ound settle ment which occurs in larger scope would reduce with the increasing of shield tunnel excavati on dep th .I f the p ile existed just at the up side of shield tunnel cr own,the m ini m u m safe distance bet w een p ile t oe and shield tunnel cr own would be half tunnel dia meter .The lateral up influenced zone due t o tunneling was one tunnel dia meter fr om tunnel centerline .Key words:metr o tunnel;super 2p ile;horizontal dis p lace ment;bending moment;settle ment;axial f orce随着城市大规模地下空间的开发,地铁隧道近距离穿越结构物的复杂环境明显增多,往往遇到地铁隧道从高楼大厦底部穿过的情况,如南京地铁一号线南延线的南京南站到岔路口区间即有两栋建筑处于隧道上方,这必然会影响到建筑基础的稳定性和完整性[1]。
盾构隧道施工对桥桩影响的理论分析
4盾构隧道施工对桥桩影响的理论分析4.1盾构隧道施工引起的地层应力及变形自1945年提出柱体空腔膨胀理论后，现己被广泛的应用于岩止领域的研究，但多数侧重于打入桩挤土效应等方面。
本文将土体视为均匀的、各向同性体，将盾构隧道的施工过程模拟成一系列的柱体膨胀，用以计算盾构施工引起的地层应力及变形。
图4-1为无限体中柱体空腔膨胀问题的平面表示，a0为考虑土体损失率η影响下的隧道半径；r1为塑性区半径。
在孔壁内作用注浆压力P z时，径向受压，切向受拉。
P z值较小时，孔周围土体处于弹性状态，P z增加并达到某一值时，孔周围土体发生屈服，形成塑性区域，随着P z的继续增加，塑性区域向外扩展，形成以环状柱形塑性区D d，塑性区以外仍为弹性区域D e。
图4-1 柱体空腔膨胀计算示意图由图4-1及其假设条件可知，将隧道作为柱体空腔，研究地层的影响规律时，应从土体损失率对隧道半径的影响及注浆压力对地层的影响进行切入。
（1）土体损失率对隧道半径的影响在隧道开挖未施加注浆压力前，柱体空腔会在地层应力的作用下会产生向心收缩的位移。
用土体损失率来表示对隧道半径的影响，则有：（4-1）式中:a为盾构隧道开挖半径;η为土体损失率。
对于土体损失率的计算，本文采用Lee和Rowe提出的两圆相切的土体移动模型，其原因为:避免盾构在推进过程中产生叩头现象，采用稍上仰的盾构姿态；盾尾离开后，衬砌在自重作用下坐落在下部土体上；隧道周围土体由于施工产生扰动，会向开挖面产生土体位移。
该模型较符合盾构隧道施工的实际情况，达到广泛应用，如图4-2所示，图中，D为隧道直径。
图4-2盾构隧道两圆相切土体移动模型由图4-2可知，单位长度上的土体的损失量为:（4-2）单位长度上的隧道体积为:（4-3）由公式（4-2）及（4-3）可得土体损失率为:（4-4）Lee等为反映隧道施工引起的地层损失，引入总间隙参数，其定义为:（4-5）式中:G'P为物理间隙，U'3D为开挖面推进引起的等效三维径向位移; ω与施工质量有关的参数。
隧洞开挖对邻近桩基影响的数值分析的开题报告
隧洞开挖对邻近桩基影响的数值分析的开题报告
一、研究背景和意义
大型隧道建设已成为城市化进程中不可或缺的重要组成部分，隧洞
开挖对周边建筑物和桥梁、管线等固定结构有一定的影响。
特别是在城
市中心地区繁华的商业区、重要的地下交通枢纽、人口密集的居住区附
近或行车道路、桥梁等建筑物附近的隧洞开挖，其安全性问题更是任重
道远。
为了掌握隧洞开挖对邻近桩基的影响规律和安全性，进行了相应
的数值模拟分析，以提供合理的处理方法和保障措施，保障人民群众的
财产和生命安全。
二、研究内容和目标
本次研究的内容是对邻近桩基在隧洞开挖过程中的受力和变形进行
数值模拟分析，探究其影响规律。
通过对隧洞开挖过程中的土体力学特
性进行分析，建立土体-结构相互作用的数值模型。
并通过数值模拟方法，研究隧洞开挖对邻近建筑物桩基的影响，如桩顶沉降、桩侧土压力、桩
周应力等相关问题。
三、研究方法和步骤
采用Plaxis 2D二维有限元软件，建立邻近桩基和隧洞开挖的数值模型，通过数值模拟方法进行力学特性分析和计算。
包括隧洞开挖前质点
密集度分析、隧洞开挖过程中质点的位移和应变分析、隧洞开挖后土层
的变形规律分析等。
四、预期成果
通过数值分析，得到邻近桩基在隧洞开挖过程中的受力和变形规律，确定相关的保护措施，预测隧道施工期间的通行情况和可能产生的影响，为隧道施工的安全性提供了一定的科学依据。
五、研究的意义
基于数值模拟分析的研究，能够在建设过程中提早识别隐患和风险，确定合理的施工方案，以及普及公众安全知识，提高公众的安全防范意识。
同时，为未来的隧道建设提供更有力的技术支持和科学依据。