隧道开挖对邻近桩基影响的研究综述

介绍了隧道开挖对邻近桩基影响的现有研究成果;对部分试验结果和理论分析结果进行比较,讨论了隧道开挖对邻近桩基的沉降、轴力、侧向变形、弯矩以及群桩效应影响结果的异同;总结了目前已有研究的优缺点。分析结果表明:目前所有的研究方法都有其局限性,并不能获得统一的共识,而且研究中还经常出现相互矛盾的情况;模拟隧道开挖对邻近桩基三维影响的离心机试验和三维数值模拟相结合的研究方法是今后发展的方向。     

隧道盾构施工对邻近桩基群影响的数值分析

通过建立有限元数值模型,对乌鲁木齐地铁一号线下穿乌准铁路桥的盾构施工过程进行模拟分析。并根据模拟结果,分析隧道开挖对桥梁桩基础的影响:隧道左、右线开挖后,由于受隧道开挖卸载影响,靠近隧道的桩基一侧发生沉降,最大沉降量为1.66mm。对比加固前后桩基位移,发现注浆加固后桩基沉降量减小,桩基状态更加稳定。     

基坑开挖对邻近桩基的影响及数值分析

深基坑开挖时的土体侧向移动使邻近桩基产生侧向位移和附加应力及弯矩,甚至可能使上部建筑物功能失效,因此深基坑开挖时土体侧向移动对邻近桩基的不利影响分析是有必要的。本文采用有限元软件MIDAS/GTS建立基坑开挖三维实体模型,分析基坑开挖对邻近桥桩的影响;根据相关计算结果,采用MIDAS/CIVIL建模验算邻近桩基的极限承载力及桩身裂缝宽度。结合监测数据可知,数值模拟结果与实测结果相近且在安全控制范围,基坑开挖对邻近桩基的影响及数值分析对施工预测有一定的指导意义。     

软岩隧道开挖方式的数值模拟研究

通过对某软岩隧道秉用二维有限差分法数值计算,介绍软岩隧道多种开挖方式下隧道周边围岩的应力、应变特征的对比分析,得出结论是：随软岩隧道开挖卸载顺序不同,隧道围岩应力集中的大小、产生时间、塑性区范围、围岩变形大小及其范围都存在明显差异。分析认为,在软岩隧道施工中减少开挖扰动次数和及时封闭初期支护,是控制软岩隧道变形和塑性区扩展的有效措施。     

隧道施工对地表建筑物的影响

城市隧道在开挖过程中会扰动地层,对建筑物产生沉降等影响。文中基于重庆市地铁隧道施工过程中穿越某建筑物的实际问题,采用Midas-GTS软件建立模型,研究隧道施工引起建筑物位移和内力变化问题,发现采用小导管注浆可有效控制地表变形和建筑物沉降。     

双线铁路隧道开挖方式数值模拟分析

以双线铁路V级围岩隧道为研究对象，利用弹塑性有限元程序ANSYS建立数值模型，以莫尔一库伦强度准则为屈服条件，分别对台阶法和中隔壁法开挖支护进行数值模拟，得到施工过程中围岩及支护结构的位移、应力分布的变化规律。计算结果可为隧道施工提供参考依据，对理论研究和工程实践具有一定的指导意义和实用价值。     

地铁隧道下穿既有建筑物的施工数值模拟与分析

隧道开挖必然对临近建筑物及新建隧道产生影响,如何在隧道施工前预测既有建筑物和新建隧道变形并提出相应预防与保护措施显得尤为重要。文章采用三维有限元方法对下穿紧贴已建建筑物的隧道暗挖施工进行了数值模拟,分析了隧道动态开挖施工时对既有建筑物以及在挖隧道衬砌受力和变形的变化规律,指出了既有建筑物变形最大区域。结合变形控制标准提出了相应的预防措施,研究结果为类似工程设计提供了依据。     

隧道开挖对建筑桩基的沉降及内力影响

采用两阶段分析法分析隧道开挖对建筑物桩基的影响,具体论述了隧道开挖断面大小及隧道与桩基之间距离远近对于建筑物桩基沉降、轴力的影响,以期为有关的设计和施工提供参考。     

地铁盾构侧穿桥梁桩基数值模拟分析

文中依托广州地铁十四号线下穿北二环高速公路石湖特大桥工程,将隧道掘进分为4个施工阶段,即盾构机刀盘到达桩基前、盾体通过桩基后空隙未填充前(单侧有14cm空隙)、盾体通过后空隙用水泥砂浆填筑、盾构机刀盘远离后。采用有限元软件Midas/GTS分析各个施工阶段下桩基的位移响应。数值分析结果显示,全过程诱发的桩基最大水平位移为6.4mm,最大竖向位移为-3.4mm,均未超过桩基建筑物允许沉降值10mm;通过对各施工阶段的分析,桩基最大的位移响应为水平位移,竖向位移相对较小,应对桩基的水平位移进行重点监测,特别是盾构机刀盘即将到达桩基前,此时位移增量较大。     

利用plaxis对基坑开挖对临近桩基的影响的数值分析

基坑的开挖往往会对临近建筑的桩基造成影响,必须了解一些变量如桩的长度,距离基坑的距离,相对位置等变化时对桩的变形的影响。利用plaxis8．2以及plaxis 3Dfoundation对基坑进行数值分析,研究了土体的侧向位移与基坑的隆起对桩基变形的影响。通过数值分析研究可以为基坑的变形控制提供一些设计依据,更好的控制基坑变形。     

连拱隧道动态施工模型试验与三维数值仿真模拟研究

连拱隧道作为公路隧道新的结构型式，理论上还不成熟。以云南省元磨高速公路的一座连拱隧道作为工程背景，按弹性阶段相似原则进行连拱隧道室内模型试验，模拟连拱隧道的施工工况，采用压力盒、数码摄像、沉降板等仪器量测施工过程中隧道围岩应力和位移分布，采用三维连续介质快速拉格朗日元模拟连拱隧道的施工工况，得出施工过程中隧道围岩位移、应力和塑性区分布规律，其结果与模型试验所得结果基本一致。     

黄土地下隧道开挖对周围土体变形的影响分析

以西安地铁一线工程为背景,基于黄土力学参数,运用岩土工程数值分析软件FLAC3D,进行了黄土地层地下隧道开挖对周围土体变形影响的计算机模拟分析。根据黄土场地的实际条件,建立了隧道的计算模型,利用FLAC3D程序,模拟了黄土隧道开挖过程中前期支护条件、后期加固措施等因素对隧道内部地表、拱顶、侧墙以及地上建筑物沉降的影响程度和塑性区、位移的分布规律。可为黄土地区的地下工程建设提供一定的参考。     

隧道施工对临近桩基影响的三维数值分析

通过与两阶段分析方法的对比,表明所采用的三维整体数值分析方法能够有效地模拟隧道施工对临近桩基的影响。在此基础上建立三维弹塑性模型,模拟实际的施工过程,从整体上研究黏性土地基中桩–土–隧道三者间的作用特征。计算结果表明：隧道施工对临近桩基影响显著,桩体的变形和受力性态不仅与隧道施工工况有关,而且也与桩基的位置、长度和数目紧密相关;桩基的存在改善局部区域内土体的受力状态,但也加剧此处土体的变形;桩体沿隧道轴线方向的弯矩数值较大且分布曲折,长桩尤为明显;群桩可以显著提高隧道施工过程中桩体的受力性能。     

基于开挖卸荷效应的地铁隧道施工过程数值分析

 在地铁隧道实际施工过程中,围岩处于加、卸载的复杂变化过程中。隧道的开挖与支护过程是一个多步骤的、且上一步开挖都会对随后的各次开挖产生影响的复杂过程。依据地下工程问题的特点,即“先受力,后开挖,再支护”,描述并模拟地铁隧道开挖卸荷效应下的真实施工过程。对地铁隧道施工中开挖卸荷效应进行详细分析,提出模拟地铁隧道开挖卸荷效应的四阶段模拟方法。以北京地铁8号线二期01标段西清区间隧道为工程背景,对地铁隧道盾构施工真实过程和开挖卸荷效应进行数值模拟与计算。分析开挖面支护力、支护时机、填充注浆以及考虑与不考虑开挖卸荷效应等因素对地铁隧道开挖与支护的影响,获得基于开挖卸荷效应的地铁隧道盾构施工的围岩–支护作用机制。     

不同开挖方式对近距离交叠隧道影响模拟研究

研究不同开挖方式对近距离交叠隧道的地层和围岩的影响,揭示不同开挖方式下交叠区围岩及既有隧道衬砌的变形及应力–应变变化规律,为近距离交叠地下工程的变形控制、支护设计和开挖优化设计提供理论依据。通过FLAC3D数值模拟,研究在台阶法、眼镜法、CRD法3种不同开挖方式下交叠区围岩及既有隧道衬砌的变形及应力–应变发展规律、交叠区围岩塑性破坏规律,研究结果如下：(1) 不同开挖方式对交叠隧道施工过程中不同位置的影响程度不同,揭示既有隧道衬砌变形机制演变过程和衬砌破坏的危险点;(2) 根据围岩塑性区发展和隧道衬砌变形量,开挖下部新线隧道时CRD法优于眼镜法和台阶法,CRD法开挖下部隧道时对变形控制效果最好;(3) 新建隧道穿越既有隧道时,比较理想的施工方案为台阶法→CRD法→台阶法;(4) 任何开挖施工方法都会使已建隧道衬砌的4个部位(拱顶、拱脚、直墙边及拱底)承受拉应力,且拱脚处的最大、最小主应力最大,最易发生破坏。     

地铁车站暗挖隧道施工对既有桩基的影响

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．也需要采用加固措施。     

地铁站换乘通道开挖对既有桩基的影响分析

针对北京地铁10号线国贸桥地铁站换乘通道的设计和施工方案,采用有限差分数值模拟方法对不同方案下地铁车站换乘通道暗挖施工过程中上部既有桩基的受力特性及位移变化规律进行模拟,据以制定合理的施工方案。研究结果表明:在不对桥桩采取加固措施的情况下,地表沉降量和桥桩沉降量均较大,桥基承载力损失严重,严重影响到桥桩的稳定性。因此,在换乘通道开挖过程中,必须采取相应的工程加固措施来确保桥桩的稳定。     

基于HSS模型的基坑开挖对近邻地铁影响数值分析

随着城市轨道交通网络的不断扩大,城市深基坑工程大多邻近地铁区域.基坑开挖将导致周围土体产生附加位移,当土体位移过大时,就会对邻近结构物产生不利影响,因此开展基坑开挖对邻近地铁隧道区域和车站安全性影响的分析研究具有重要的现实意义.以天津某地铁车站明挖基坑工程为例,运用有限元软件Plaxis 3D分析基坑开挖对邻近隧道区间...     

CFG桩复合地基各因素对沉降影响的数值模拟研究

借助大型有限元分析软件ANSYS,考虑复合地基中各种材料的非线性特性,对受竖向荷载下CFG单桩复合地基进行数值模拟,分析其沉降特性,找出沉降与桩长、桩径、桩体模量、加固区土体模量、下卧层土体模量关系的规律,为CFG桩复合地基的理论研究提供依据,同时为模型试验以及生产实践提供一些指导性的意见,从而进一步推进CFG桩复合地基的发展。     

地铁盾构侧穿高速桥桩基的影响分析

以佛山地铁莲塘~张槎盾构区间侧穿佛开高速桥施工为工程依托,运用MIDAS/GTS有限元程序模拟盾构开挖的全过程,采用不加固和袖阀管注浆加固两种施工工况,分析不同工况下盾构施工对地表沉降和桥梁桩基的差异沉降,结果表明,地层受盾构施工的影响范围都逐步扩展,地表沉降曲线符合Peck沉降槽规律,袖阀管注浆加固后地表沉降量减小约为4mm,桥梁桩基差异沉降减小1.3mm。