车站暗挖隧道施工对既有桩基的影响(二)


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车站暗挖隧道施工对既有桩基的影响(二)

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车站暗挖隧道施工对既有桩基的影响(二)

作者：佚名文章来源：中国城市轨道网点击数：更新时间：2008-6-14

文章摘要：......

针对广州地铁五号线西村站暗挖隧道的设计和施工方案，进行了有限元数值模拟分析，论证了地铁车站暗挖隧道施工过程中，其附近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，供设计和施工参考。由此可得出如下主要结论： (1) 在隧道施工过程中，桩侧摩阻力呈负摩阻力状态，对桩基的受力非常不利，必须采用有效措施减小桩侧的负摩阻力效应，提高桩体的承载能力。 (2) 高架桥桩基最薄弱的部位出现在底端以上10 m 处，最小安全系数仅为 4.7，与初始安全系数相比，降低了 40%，相应的桩基承载能力就降低40%，故需注意关键工序的施工；桩基 1 最大轴力为－3 978 kN，同比递增了 20%，最大弯矩为－588kN·m，递增了 1.8 倍多；桩基 2 最大轴力为－3 906kN，同比递增了 30%，最大弯矩为 526 kN·m，递增了 2 倍多；中洞、左洞临时支护拆除是高架桥桩基安全性降低的关键工序。 (3) 在中洞、左洞施工期间，高架桥桩基发生了整体倾斜，最大倾斜量可达 3.8 mm，右洞施工期间，侧向位移虽没有较大变化，但由整体倾斜过渡到屈曲变形，这种变形模式对桩基的受力是不利的；高架桥桩基纵向位移比较小，但两桩基的不均匀沉降会导致上部结构的应力重分布，出现应力集中现象，最大沉降差为 2 mm。 (4) 高架桥桩基属于端承桩，桩端围岩将承受绝大部分的桥梁荷载。计算结果表明，桩端围岩承载力不足，由于桩基底端位于粉砂岩中风化层中，其岩石相对比较坚硬，且桩基埋深较大，无法对桩基底端围岩进行加固处理，建议采用隧道洞内加固和桩周土体联合加固的方法来控制桩端应力。 (5) 人行桥桩基内力变化较小，从内力分布来看，人行桥桩基属于摩擦桩，其上部荷载主要由桩周土体剪应力来平衡。计算结果表明，桩周土体剪应力标准值小于计算剪应力。因此，在隧道施工之前，必须对人行桥桩基桩周土体进行预加固处理。 (6) 人行桥桩基发生的是整体倾斜，倾斜率为0.14‰；人行桥桩基纵向位移较大，特别是左洞上半部右幅施工和左洞临时支护拆除对人行桥桩基的纵向位移影响较大，为了保证人行桥桩基上部结构的安全，需要扩展左洞拱部洞内加固的范围。参考文献(References)： [1] 张志强，何川. 地铁盾构隧道近接桩基的施工力学行为研究[J].铁道学报，2003，25(1)：92–95.(Zhang Zhiqiang，He Chuan. Research on mechanics behaviour of a shield tunnel construction in metro adjacent to existing pile foundation[J]. Journal of the China Railway Society，2003，25(1)：92–95.(in Chinese)) [2] 林刚，何川. 盾构隧道基础上修建三连拱地铁车站结构参数研究[J]. 铁道学报，2003，25(6)：93–98.(Lin Gang，He Chuan. Study on structural parameters of the three arch metro station built on the basis of shield tunnels[J]. Journal of the China Railway Society，2003， 25(6)：93–98.(in Chinese)) [3] 关宝树. 隧道工程施工要点集[M]. 北京：人民交通出版社，2003.(Guan Baoshu. Experience of Tunneling Construction[M]. Beijing：China Communications Press，2003.(in Chinese)) [4] 李强，王明年. 浅埋隧道近接施工地表沉降有限元分析[J]. 四川建筑，2004，24(1)：98–101.(Li Qiang，Wang Mingnian. FEM on grout surface settlement of shallow adjacent tunnel[J]. Sichuan Architecture，2004，24(1)：98–101.(in Chinese)) [5] 中华人民共和国行业标准编写组. 铁路隧道喷锚构筑法技术规则(TBJ108–92)[S]. 北京：中国铁道出版社，1992.(The ProfessionalStandards Compilation Group of People′s Republic of China.Technical Regulation for Armour Sprouting Construction of Railway Tunnel(TBJ108–92)[S]. Beijing：China Railway Publishing House，1992.(in Chinese)) [6] 中华人民共和国行业标准编写组. 铁路隧道设计规范(TB10003–2004)[S]. 北京：中国铁道出版社，2004.(The Professional StandardCompilation Group of People′s Rep

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