地铁洞桩法施工对邻近桩基侧摩阻力作用机理及时间效应分析

【摘要】： 地铁隧道往往需要从建筑物的桩基础旁穿过,城市地铁隧道开挖引起地层变形超过一定范围,引起的土体位移会作用于桩,会使建筑物桩基产生变形和内力,将对邻近建筑物桩基础产生较大影响,危及邻近建筑物的安全,故研究隧道施工对邻近桩基工作性状的影响,对确保邻近建筑物的安全尤为重要。 本文以北京地铁10号线国贸站工程为背景,从理论和数值分析两方面分析了隧道开挖对既有桩基在沉降和承载力方面的影响规律,并提出了地铁施工时对邻近桩基的控制措施。 1.利用两阶段分析法的思想建立隧道开挖作用下的桩土荷载传递方程,采用拟合方法对该一元二次非齐次微分方程进行求解,得到桩身任意截面处的桩体位移以及桩身位移的解析解,求出桩身任意截面的应变,从而得到桩身截面的轴力和桩侧摩阻力。 2.参考国贸站邻近土体的三轴流变试验资料,选用广义Kelvin蠕变粘塑性模型,利用FLAC3D软件建立隧道—桩基—土体三维数值模型,分析了地铁隧道洞桩法施工对邻近桩基影响的时间效应,从桩基沉降、轴力、侧阻力、弯矩、承台底土反力和桩端阻力几个方面研究了随蠕变时间的变化规律。 3.给出了隧道开挖时控制邻近桩基变形的几种加固措施。