李坤[1]2003年在《隧道工程引起的地层移动以及邻近桩反应研究》文中进行了进一步梳理城市地下交通系统在世界各国大城市近年来呈现迅速增长的趋势，尤其是那些面临交通问题的城市。地下交通系统的发展需要建设隧道，隧道工程往往引起地层移动和变形。由于城市隧道多建在建筑物已高度集中的地区，这些变形和沉降对邻近固有建(构)筑物和设施的损伤不可忽视。城市中很多高层建筑采用的是桩基础，隧道工程引起的地层移动会对桩基础施加轴向和侧向力。因此研究隧道工程对于周围土体和邻近桩基的影响就显得尤为重要。 本文首先总结了目前国内外隧道工程引起的地层移动以及邻近桩反应研究的现状，简要的介绍了土体本构模型理论以及地层移动理论。然后介绍了论文中所采用的有限元分析软件ABAQUS，并使用该软件进行了二维有限元分析。模型中考虑了土和衬砌、土和桩体之间的接触面作用，采用Mohr-Coulomb弹塑性本构模型进行计算分析。 研究内容主要包括两部分，一是分析自由场的地层竖向和水平向位移，即无桩情况下隧道工程施工对于周围土体的影响，并把用有限元分析得到的结果与用弹性解析解得到的结果进行了比较；二是考虑分析隧道工程对邻近桩体的影响，分析桩体反应。
潘军刚[2]2007年在《隧道近接施工引起邻近既有桩基的内力和变形研究》文中认为在城市中进行隧道开挖会对已有建筑物、地下管线等产生不良影响。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，增加桩基的不均匀沉降，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，建立了叁维模型，验证了一个实例(Chen1999)，然后在实例模型和参数的基础上，研究了盾构隧道近接施工所引起单桩和群桩的内力和变形响应，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。研究内容如下：1．研究了隧道开挖对邻近既有单桩的影响，考虑的影响因素有：桩顶荷载、地层分布、隧道纵坡、双孔隧道、桩体弹性模量、桩径等。研究表明：①随着桩顶荷载的增大，桩身轴力和竖向沉降逐渐增大，桩身弯矩和水平位移变化不大。②隧道3倍洞径范围内的土层强度对桩的内力和变形影响较大。当隧道开挖可能对邻近桩体产生不利影响时，可以提前加固此部分土层(如注浆加固、锚杆支护等)来改善桩的受力性能，从而保证桩及上部结构的安全。③有纵坡隧道开挖比无纵坡隧道开挖所引起的桩身沉降要小的多。④双孔隧道开挖对邻近桩的竖向承载力和竖向沉降相当不利，而对桩的水平变形和弯矩比较有利。⑤当桩体弹性模量或桩径增大时，桩身轴力和弯矩随之增大，桩身抵抗侧向变形的能力会相应增加，桩项与桩端的差异沉降减小。2．分析了隧道开挖对邻近既有群桩的影响，考虑了桩长、桩与隧道间的水平距离、高低承台等因素变化时桩及桩间土不同响应。研究表明：①当承台上部荷载一定时，随着桩长的增加，桩身轴力、水平位移和弯矩逐渐增大，桩身沉降和桩间土竖向应力逐渐减小。②随着桩与隧道之间距离的增大，桩身轴力、弯矩、水平位移、竖向沉降和桩间土竖向应力等均有不同程度减小。③在桩身轴力和竖向沉降方面，高承台桩大于低承台桩；在水平位移和竖向沉降的变化规律方面，高承台桩与低承台桩基本相同。④由于受前排桩“遮拦作用”的影响，后排桩受隧道开挖影响较小，但后排桩的轴力明显大于前排桩的轴力。3．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，并以隔断墙为例，通过尺寸研究得出了最为经济合理的桩基保护方案。
盖怀涛[3]2007年在《隔断桩在隧道开挖过程中的作用分析》文中研究指明城市地下交通系统在世界各国大城市近年来呈现迅速增长的趋势,尤其是那些面临交通问题的城市。地下交通系统的发展需要建设隧道,隧道工程往往引起地层移动和变形。由于城市隧道多建在建筑物已高度集中的地区,这些变形和沉降对邻近既有建(构)筑物和设施的损伤不可忽视。城市中很多高层建筑采用的是桩基础,隧道工程引起的地层移动会使桩基础产生水平和竖向变形。因此研究隧道工程对于周围土体和邻近桩基的影响就显得尤为重要。本文首先总结了目前国内外隧道工程引起的地层移动以及邻近桩反应研究的现状,简要的介绍了土体本构模型理论以及地层移动理论,然后介绍了论文中所采用的有限元分析软件MIDAS,并使用该软件进行了叁维有限元分析,并以浅埋暗挖法施工为例,详细地阐述了隧道开挖过程中地层移动的一般规律。文章采用Drucker-Prager弹塑性本构模型进行计算分析。研究内容主要包括两部分,一是分析复合场,即有桩情况下隧道开挖施工对于周围土体的影响(地层竖向和水平向位移);二是分析隧道开挖、隔断桩桩径改变对邻近桩体的影响,分析建筑物桩体反应及割断桩桩体反应。本文所的结论对大跨度隧道工程的设计与施工具有一定的参考性和指导意义。
刘丽[4]2006年在《盾构掘进过程中邻近基桩反应分析研究》文中研究说明地铁工程建设多滞后修建于高层建筑、高架桥梁等已高度密集的城市环境中。高层建筑、高架桥梁等建筑物多采用桩基基础，由于受线路、地下空间等的限制，地铁隧道不可避免的要近接基桩施工，施工中不可避免会引起周围土体的移动，土体的移动又会引起基桩产生附加变形和内力。基桩产生附加变形及内力又常会引起上部建筑物倾斜、墙体开裂等，给建筑物的正常使用及安全带来隐患。因此，研究地铁施工对邻近既有建筑基桩的影响，具有重要的现实意义。 在大型有限差分软件FLAC~(3D)平台上进行二次开发，利用内嵌FISH语言编写程序，模拟地铁隧道盾构法叁维动态施工，研究盾构掘进过程中临近建筑物基桩的反应。考虑研究盾构掘进过程中土体位移变化规律是研究基桩反应的前提，论文第3章结合南京地铁工程实例，研究了盾构施工中周围土体的位移规律。论文第4章考虑地铁隧道与基桩的不同相对空间位置，研究了盾构法地铁隧道动态施工过程中基桩的反应，并研究了桩体弹性模量、桩长、桩径等因素对桩基反应的影响，得出了一些对实践有参考价值的结论。论文第5章提出了地铁隧道近接基桩施工的控制要点，总结了隧道近接基桩施工的保护措施，为实践中的类似施工提供工程借鉴。
黄飞[5]2012年在《地铁盾构法施工对邻近桩基础的影响分析》文中进行了进一步梳理为缓解目前城市地面交通的压力，各地在“十二五”时期将掀起大规模建设地下轨道交通的高潮，由于地铁隧道多分布在城市建筑物密集的区域，且大多数建筑物的基础形式为桩基础，这将会出现隧道在建筑物桩基附近通过的情况，引起邻近桩基的内力与位移变化，对上部建筑结构的稳定度与安全度带了一定程度的减损。因此，研究盾构施工对邻近桩基础的影响很有必要，这对保护上部建筑的安全与确保地铁隧道顺利施工具有重要的现实意义。本文结合广佛线地铁建设过程中遇到的类似工程，从以下几个方面对本课题进行了研究：（1）介绍了盾构法施工的工艺特点，为后文建立数值模型，模拟盾构动态施工中的开挖，安装衬砌，注浆等工序提供理论依据。介绍了计算盾构施工引起的桩基沉降量的工程分析法与理论分析法，并讨论了这两种方法各自的优点与不足。（2）采用FALC~(3D)大型有限差分软件，建立叁维数值分析模型，在验证了计算模型所确定的岩土本构模型合理的前提下，分析在不同桩顶荷载、不同桩洞距、不同桩长、不同桩径等参数影响下，盾构动态施工对桩基应力应变的影响规律。（3）结合广佛线鹤洞站~沙涌站区间盾构穿越某商住建筑桩基的工程实例，对盾构穿越桩基后建筑物的安全性与稳定性进行评估，分析桩基在盾构动态施工的不同阶段的应力应变情况，得出对桩基影响最大的施工阶段，为相关类似工程的保护与评估提供依据。同时，将数值分析结果与工程分析法计算结果进行了验证对比。
刘枫[6]2007年在《隧洞开挖对邻近桩基影响的数值分析》文中进行了进一步梳理随着地面与地下空间的综合开发利用日趋增多，地面建筑与地下工程的冲突也日益受到关注。地铁隧道建设是城市地下空间开发的重点，是解决城市交通难的主要措施，然而无论是在既有隧洞上修建建筑(开洞地基)还是在既有建筑下开挖隧洞(地基开洞)，均会引起地下洞室产生有害变形及地基破坏。又由于城市地铁多建在建筑物已高度集中的地区，邻近高层建筑多采用桩基础，因此隧洞开挖引起的地层移动会对桩基础施加轴向和侧向力，进而对建筑物的安全与稳定带来不同程度的影响。因此，研究隧洞开挖对邻近建筑桩基的影响具有重要的科学意义和工程实用价值。本文首先总结了目前国内外洞室地基稳定性及隧洞开挖引起邻近桩反应的研究现状，简要地介绍了土体本构模型理论及地层移动理论。接着介绍了论文所采用的大型有限元软件ABAQUS，并使用该软件进行了二维有限元分析。模型中考虑了土体和衬砌、土体和桩体之间的接触作用，采用Mohr-Coulomb弹塑性本构模型进行计算分析。研究的核心内容主要包括两部分，首先结合工程实例，分别采用加载系数法和强度折减法对开洞地基与地基开洞后建筑物下土质洞室地基的破坏过程与整体稳定性进行了有限元数值模拟；在此基础上，针对不同的地面加载方式与洞室埋深，采用强度折减法与加载系数法对开洞地基开展了弹塑性有限元数值计算与分析。其次，通过具体工程算例，合理简化建立模型，研究了二维平面应变条件下隧洞开挖对邻近单桩的影响；分析了既定桩位条件下隧道开挖引起的典型桩身反应，接着变化桩位、桩长和桩径，总结了其反应的变化规律；进而研究了隧洞开挖对邻近群桩的影响，对比分析了群桩中基桩的反应，并比较了基桩和相同情况下单桩的响应。
马亚丽[7]2012年在《盾构隧道开挖对邻近桩基影响的数值模拟研究》文中研究指明地铁已经成为缓解交通压力、加快城市节奏的有效手段之一。盾构法以其施工时的诸多优点而成为地铁施工的最常用方法。由于地铁一般都穿越城市中心带,而邻近高层建筑、高架桥梁等建(构)筑物多采用桩基础,因此地铁隧道不可避免地要邻近桩基施工。即便采用最先进的施工方法,施工过程中也会不可避免地造成地层损失,引发地层移动会对桩基施加轴向力和侧向力,使得桩基产生附加变形和内力。如果内力和变形过大会引起上部建(构)筑物倾斜、墙体开裂等,给上部建(构)筑物的安全与稳定带来不利影响。所以,研究盾构隧道开挖对邻近桩基工作性状的影响具有非常重要的现实意义。本课题以天津地铁2号线某盾构区间为工程背景,利用大型通用有限元软件ABAQUS建立叁维弹塑性有限元模型,综合考虑土体分层、材料的非线性、密封舱内土压力、盾构与围岩之间的摩擦力、盾尾空隙、盾尾同步注浆等,并考虑衬砌-围岩的接触、桩-土之间的接触作用,采用生死单元法对盾构隧道开挖进行了叁维动态模拟。探讨了盾构隧道开挖过程中的地表沉降槽的变化规律及邻近桩基工作性能的变化规律。通过数值分析可以得到以下结论：当盾构推进到距开挖起始面约5D的范围以外时,隧道开挖起始面的横向地表沉降槽基本稳定,且存在桩基一侧的地表位移明显比另一侧稍小。纵向沉降槽在隧道开挖起始面处有最大沉降,在掌子面前方约1D的范围内地表有最大隆起,且随着盾构的向前推进而向前推移。桩基在隧道轴线处附近有最大变形和内力。在此模型的基础上,通过改变桩基的桩长、桩距、桩径,探究桩基参数改变对其工作性能的影响规律,并对比了摩擦桩和端承桩的工作性能。在单桩模型的基础上,本文建立了盾构隧道开挖对邻近群桩影响的数值模型,总结出群桩中基桩的工作性能的变化规律,并与单桩情形下进行对比。得到群桩中遮拦效应的存在明显降低了基桩的水平变形和内力增量,尤其是对后桩的影响较大的结论。同时讨论了在施工中如何对邻近桩基进行保护的施工措施。此外,本文还建立了双线盾构隧道开挖对邻近桩基影响的模型,探讨了双线隧道开挖情形下对地表沉降槽及邻近桩基的影响规律。经分析发现,本模型的横向沉降槽为最大值发生在两隧道中心线的单峰曲线。在左线隧道开挖时对距离右线隧道外径3m的桩基工作性能影响不是很大。
朱双厅[8]2014年在《长沙地铁砂卵石地层盾构紧邻桥桩施工隔断保护研究》文中研究说明结构物隔断保护作为一种临时的施工保护措施,其设计带有很大的经验性,在施工前对其保护效果也存在着较大的不确定性。因此,对盾构邻近结构物施工隔断保护研究将具有重要的现实意义。本论文依托长沙地铁砂卵石地层盾构穿越新中路立交桥L匝道工程,采用现场监测及数值分析手段,研究了长沙地铁砂卵石地层盾构施工地表沉降特征,针对所穿越既有构筑物特点进行盾构紧邻桥桩施工隔断保护研究。本文主要研究内容和成果如下：(1)结合盾构侧穿新中路立交桥L匝道工程地质条件和环境条件,对其施工风险进行了系统的分析。由于本工程不确定风险因素较多,施工风险高,为保证上部结构安全,提出了旋喷桩加固隔断保护的风险控制措施；(2)分析了长沙地铁砂卵石地层地质条件,归纳总结了砂卵石地层盾构施工地表沉降特征及优化掘进参数,为今后类似盾构施工提供参考；采用位移控制有限元法(DCM法),研究了砂卵石地层盾构施工地层变形特性,并将计算结果与现场实测数据进行对比,验证了DCM法的合理性和准确性；(3)通过对隔断结构的作用机理和对隧道开挖地层变形影响规律进行研究,得到了隔断结构的主要设计参数(刚度EI、隔断范围tanφ、嵌入深度h1)对隔离效果的影响规律,为隔断结构的优化设计提供依据；对长沙常见上软下硬地层与均匀地层进行了隔断效果对比,分析了隔断结构的地层适用性；(4)选取侧穿新中路桥桩中风险较高断面,采用Ansys叁维数值模型,研究了有无旋喷桩隔断时盾构隧道开挖对邻近桩基变形和内力的影响,分析旋喷桩加固隔断保护效果。同时,结合地中水平位移、地表沉降和地下水位监测,验证了旋喷桩加固隔断保护的有效性。图99幅,表29个,参考文献90篇。
张磊[9]2010年在《地铁隧道浅埋暗挖法施工地层变形及对邻近桥桩的影响研究》文中研究说明随着我国城市化进程的加快,地铁已成为解决交通拥挤、土地资源紧缺、环境污染等问题的重要途径。由于地铁工程受到线路走向、地下空间等限制,不少地铁线路往往沿着城市道路修建,穿行于立交桥的基础桩群之间。有时不可避免地要从这些桩基的下方、侧面甚至在桩体处通过。但隧道施工将扰动周围土层,引起地层变形和位移,使得桩体和周围土层发生相互作用,引起桩体的变形和位移,从而影响桥梁的正常使用和安全。因此研究地铁浅埋暗挖法施工对邻近桥桩的影响,成为地铁工程建设中急需解决的重要问题。为了探寻隧道施工引起的地层变形及隧道施工对邻近桥桩的影响,采用理论分析、数值计算、现场量测等方法进行研究,论文主要内容和成果如下：(1)本文总结了目前国内外隧道施工引起的地层变形以及对邻近桥桩影响的研究现状,从隧道施工的基本力学原理、隧道施工的地层变形理论和隧道施工对桥柱的影响理论叁个方面探讨了隧道施工对桥桩影响的基本理论。(2)结合大兴线具体工程实例,运用Midas/GTS数值模拟软件建立力学模型,并将模拟结果与现场实测资料进行对比分析,总结地表沉降、桩体沉降和轴力的变化规律。(3)利用二阶段法,分析地层损失率和桩隧距两个重要影响因素对不同桩体类型的影响。提出了地铁隧道邻近桥桩施工的叁个方面的主要控制措施：地铁施工措施、土体加固措施、桥梁结构措施。
李德胜[10]2008年在《盾构隧道近接施工对邻近既有桩基的影响研究》文中研究表明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,建立叁维模型,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)双孔隧道交迭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。
参考文献：
[1]. 隧道工程引起的地层移动以及邻近桩反应研究[D]. 李坤. 浙江大学. 2003
[2]. 隧道近接施工引起邻近既有桩基的内力和变形研究[D]. 潘军刚. 山东科技大学. 2007
[3]. 隔断桩在隧道开挖过程中的作用分析[D]. 盖怀涛. 北京交通大学. 2007
[4]. 盾构掘进过程中邻近基桩反应分析研究[D]. 刘丽. 山东科技大学. 2006
[5]. 地铁盾构法施工对邻近桩基础的影响分析[D]. 黄飞. 广州大学. 2012
[6]. 隧洞开挖对邻近桩基影响的数值分析[D]. 刘枫. 大连理工大学. 2007
[7]. 盾构隧道开挖对邻近桩基影响的数值模拟研究[D]. 马亚丽. 大连理工大学. 2012
[8]. 长沙地铁砂卵石地层盾构紧邻桥桩施工隔断保护研究[D]. 朱双厅. 中南大学. 2014
[9]. 地铁隧道浅埋暗挖法施工地层变形及对邻近桥桩的影响研究[D]. 张磊. 北京交通大学. 2010
[10]. 盾构隧道近接施工对邻近既有桩基的影响研究[D]. 李德胜. 山东科技大学. 2008