盾构隧道开挖引起的邻近群桩竖向位移研究

• 作者: 可文海 徐长节 管凌霄 耿大新 薛齐
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 盾构隧道 Winkler模型 叠加法 遮拦效应 竖向位移
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 地质工程? 土木工程
• 页码范围: 2353-2360
• 页数: 8页
• 分类号: TU93
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2020.08.029

摘要

采用两阶段方法简便地研究盾构隧道开挖引起的邻近群桩竖向位移.第1阶段,采用Loganathan公式计算盾构隧道开挖引起的桩基轴线处土体竖向位移.第2阶段,首先基于Winkler地基梁模型,将土体位移转化为荷载施加到桩基上;然后,结合叠加法,计算盾构隧道开挖引起的邻近单桩竖向位移;最后,考虑群桩间的土体遮拦效应,再结合叠加法求解出盾构隧道开挖引起的邻近群桩竖向位移.通过与有限元模拟结果进行对比,验证本文所提计算方法的准确性,并进一步分析各物理参量变化对群桩竖向位移的影响.研究结果表明:其余参数不变的情况下,隧道埋深和地层损失比增大均会增强盾构隧道开挖对邻近群桩的影响,导致邻近群桩的竖向位移增大;桩基直径增大导致其抵抗盾构隧道开挖影响的能力增加,进而引起邻近群桩的竖向位移略微减小;土体弹性模量增加导致邻近群桩顶端所受的向下荷载与底端所受的向上荷载均增加,进而引起邻近群桩的顶端竖向位移(最大位移)增大,底端竖向位移减小;桩基与隧道距离增加可减弱盾构隧道开挖对邻近桩基的影响,减小桩基竖向位移;群桩间距增大可引起桩基间的土体遮拦效应减弱,导致桩基的相对竖向位移增大.