地铁隧道开挖对刚性桩基变形影响研究

【摘要】：随着城市化进程的加快,地铁成为解决交通拥挤土地资源紧缺、环境污染等“城市病”的良方。地铁隧道修建在城市繁华地段,地铁隧道开挖引发的地表沉降和地层移动,以及对临近建筑物基础的影响越来越重要。因此研究这一问题越发显得迫切。 本文利用大型数值分析平台FINAL进行数值模型试验,在研究中考虑了桩土体参数、不同桩长、不同桩位置条件下,地铁开挖对不同桩体和桩周土体变形、承载和地面沉降的影响;对于不同位置单桩进行了分区,研究了不同区域地铁隧道开挖对于单桩不同的影响情况;在此基础上最后针对桩端位于洞轴线以上、洞轴线上和轴线以下的三种典型情况,研究了地铁隧道开挖对群桩的影响,并且与单桩进行了对比分析。主要研究成果: 1) 将洞周不同位置单桩分成A、B、C和D四个区。其中A区桩土主要以整体下沉变形为主;B区呈明显的不对称变形,沉降量较其余三个区均大;C区的特点与B区相似,但沉降量明显减小;D区几乎不受隧道开挖影响。 2) 隧道开挖引起A区内的摩擦桩承载能力发生明显降低,B区的摩擦桩承载力降低最多,D区桩的桩身应力明显增加。 3) 隧道开挖对A区桩上部侧摩阻力影响较大;对B和C区桩的临洞侧摩阻力的影响主要是在桩下部,且减小,桩背洞侧摩阻力的影响主要是在桩上部,且增大;对D区桩的临洞侧的摩阻力影响,桩离洞越近影响越大,但桩背洞侧摩阻力影响不大。 4) 隧道开挖对双桩的影响,近桩水平变形与远桩的变形趋势基本一致,但近桩大