隧道开挖对群桩影响的简化分析方法

市区隧道开挖的一个关键问题是评估隧道施工对邻近桩基潜在影响。对隧道开挖引起的桩基础弯矩与轴力进行简单可靠的预测，对于隧道开挖安全性具有重要意义。本文提出一个简单的两阶段分析模型来确定隧道开挖引起的桩群变化。第一阶段，利用Loganathan和Poulos提出的解析解来评估隧道开挖引起的自由场内土体的竖向和侧向位移。第二阶段，假设桩土接触面没有侧移，首先在多层土体情况下结合有限差分法利用Winkler模型模拟桩土相互作用；然后，基于Randolph和wroth提出的垂向对数衰减作用和水平相应的明德林解，考虑两被动桩间的相互作用产生的遮拦效应；最后，由于隧道开挖引起的被动群桩响应通过叠加原理获得。隧道开挖引起土体位移进而影响单桩或群桩，通过这种分析方法得到的解与利用边界元软件GEPAN求得的解进行了比较，同时还与离心模型实验结果和实地观测数据进行比较。结果显示本方法基本可以较理想的预测隧道开挖对被动群桩影响。