平行盾构隧道施工对不同位置桩基的影响研究

关 键 词：甲行盾构隧道； 桩基； 变形； 受力 在 盾构 隧道 穿越 城 市密 集建 筑物 群 时 ， 免会 穿越 桩基 础 的应 力和变 形 特征 。 难
桩 基 工程 ， 果隧 道 与 桩 距 离很 近 时 ， 如 隧道 施 工 可 能会
已有 很 多 学者 对 隧 道 施 工对 桩 基 的影 响进 行 了研
对 既有 桩基产 生 一定 的影 响 。 国内外 已有许 多 学者 对近 究 ，但 是 对平 行盾 构 隧道 施工 对桩 基 的 影响研 究 不 多 ， 距 离情 况 下 隧 道 穿越 对 桩 基 的 不 利影 响 问题 进 行 了研 因此 ， 文通 过建 立 双线平 行 隧道 施 工与 桩基 数 值分 析 本 究 ： ｏ ａ ａ ｈ ｎ等 ［ 用 离心 模 型试 验和 数值 解 析 方法 模 型 ， 析 出不 同桩位 和桩 长 的桩 基在 临近平 行 盾构 隧 Ｌｇ ｎｔ ａ ｔ ］ 运 分
单 桩 和群 桩 基 础在 临近 隧道 掘进 情 况 下 的反 应 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 ； 晓 萍 ， 坚 Ｉ在 上 海 地 铁 一 号 线盾 构 穿越 上 海 刘 李 ３ 体 育馆 立 交 桥 桩基 过 程 中对 ５根 代 表 性 桩 基 侧 向土 压 力 、 周 摩 阻力 、 身轴 向挠 曲 以及 桩 体 应 力 的 变化 情 桩 桩
础 的施 工过程 进 行 了三维 有 限元模 拟 计 算 ， 究 了临近 研
置关 系如 图 １ ２所 示 ， 示 桩距 右 隧道 轴 线 的距 离 ， 、 Ｓ表 Ｌ 【 参考 文献 】
后 Ａ一 ０ ｃ ２ １的车辙 图片见 图 ２和 图 ３所 示 。
５结 倍
［］ 延 义 ， 博 ． 性 能 沥 青 混 合 料 设 计 方 法 研 究 ． １梅 马 高 宁夏 Ｔ 程 技 术， ５卷 第 ｌ ２ ０ 第 期 ０ ６年 ３月． ［］ 俊 锋 ， 万 杰 ， 志 深 ． 热 地 区 沥 青 混 合 料 配 合 比 设 计研 ２刘 袁 关 湿 从 以上 的分析 可 以看 出 ， １ ５各 层 沥 青混 合 料 的沥 Ｓ１ 究 ． 公 路 交通 技术 ，０ ６年 １ 月 第 ５期 ． ２０ ０ 青 膜 厚度 均 较 合 理 ， 粉 胶 比 、Ａ值 过大 ， 造 成 中面 ［］ 君 ． 而 Ｆ 是 ３李 沥青 碎 石 玛蹄 脂 混 合 料 最 大 沥 青 用 量 初探 ， 一 界 全 第 公 ２０．． 层 动稳 定度 偏 小 、 辙深 度 过 大等 问题 的 原 因 ；Ａ值 偏 公路 科 技 刨 新 高层 论 坛 论 文 集 ， 路 设 计 与施 工 卷 ，０ ２ ６ 车 Ｃ ［］ 金 安 ． 于 沥 青 混 合 料 配 合 比 设 计 确 定 最 佳 沥 青 用 量 的 问 ４沈 关 小是造 成下 面层 动稳 定度 偏 小 、 辙 深度 过 大 以及摊 铺 题 ． 路 ， ０ １年 １ 车 公 ２０ １月第 １ 期 ． １
广东建材 ２１ 年第 ９ ００ 期
研究与探讨
平 行 盾 构 隧道施 工 对 不 同位 置 桩基 的影 响研究
唐长东 曾林 海 （ 南 理 工 大 学 土 木 与 交 通 学 院） 华
摘 要 ：为研究平行盾构隧道施工对不同位霞桩基的影响， 建立了盾构穿越既有桩基的有限元互维
数值模型 。 通过不 同桩位和桩长 的办案对 比， 模拟 得到不同桩位 和桩 长的桩基 在盾 构施工穿越过程 中 所 产 生 的变 形 和 受 力特 点 。
揭 示 隧道 掘 进 将会 引起 临近 桩 基 产 生相 当大 的 轴 力和 道 穿越 施 工过 程 中 的变形 和力 学 响应 ， 同类 工 程 的设 对 弯 矩 ；ｒ ｕ ｈ和 Ｓ ａ ｒ ｕ ¨运 用 三 维 弹 塑 性 有 限元 对 计与 施工 提供 参考 。 Ｍ ｏｅ ｈ ｈ ｏ ｒ２
况进 行 了实 测研 究 ， 累地 铁 盾构 在 上海 软 土地 基 中施 积
１ 计算模型
盾构 施 工参数 及 材料 参数 为 ： 双 线 平行 隧道 中心 埋 深 均为 ２ ｍ ０ ，洞径 Ｄ为 ６ ， ｍ 两 隧道 中心 轴线 间距 为 １ｍ ２ ，混凝 士 管 片厚度 为 ０ ３ ， ． ｍ 盾 构机长 度 ９ ， 壳厚 度 为 ７ ５ ｍ ｍ盾 ． ｍ 。桩 长及 桩 与右 隧道 的 位 置 关系 随数 值试 验 方案 来设 定 ， 径 ｄ为 １ ０ 。为了 桩 ．ｍ 研 究 问题 的方 便 ， 设 围岩 为 同一 均质 粘 ＝ 材 料 物 理 假 ， 力学参 数 见表 １ 。 研 究 的思路 是 当隧道 开挖 至 ４ ｍ处 （ ８ 开挖 完 成） ， 时 桩 的最 终 内力 和 变 形 响应 ， １ 开 挖 步 （ｍ一 个 开 即 ６个 ３
离析等 问题 的主 要原 因 。●
［］ ５ 张争奇， 张卫平 ， 李平． 沥青混合料粉胶 比． 公路 ２ ０ ０ １年 ｌ 月 １
第 １ 期． １
一
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研究与探讨
广东建材 ２１ 年第 ９ ００ 期
表 １材料的物理力学参数
名 称
土 层
重度 ／ 泊松 比 ｃ （Ｐ ） ／ ｋ ａ （Ｎｍ） ｋ／。 Ｕ
挖 步 ） 引起 桩 的 内力 和 变 形 的 累 计值 ， 与隧 道 的位 所 桩
工 对 桩 基 影 响 的第 一 手 资料 和 经 验 ； 志 强 ， 川 阻运 张 何
用 Ａ Ｓ Ｓ有 限元 软 件 对 深 圳 地 铁 一 期 工 程 ７ ＮＹ Ｃ标 段 天 虹一 岗厦 区间 ， 构 隧道近 距 离 穿越 立交 桥和 民房桩 基 盾