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原文传递深基坑工程降水对既有高铁桥梁桩基的影响研究

论文题名：	深基坑工程降水对既有高铁桥梁桩基的影响研究
关键词：	高速铁路桥;梁桩基;沉降变形;基坑降水;止水帷幕
摘要：	随着高速铁路的兴建，高速铁路线路安全问题已经成为众所关注的关键问题。由于高速铁路的运行时速非常大，这就对高速铁路的安全控制提出了非常高的要求。其中，基坑降水对运营高铁产生的变形影响非常严重，应当引起工程界的重视。本文将通过数值模拟与工程实测比较相结合的方法，研究基坑降水诱发周边土体的渗流场、应力场、位移场这三场的变化规律，重点分析对比不同工况下，基坑降水对临近高铁桩基等结构的影响规律，并进一步提出降水引起高铁桥梁桩基变形的评估方法，最后研究隔离桩等高铁保护技术对控制高铁变形的效果。主要研究成果如下: 　　(1)以苏州虎丘婚纱城基坑及邻近沪宁城际铁路作为依托工程，首先对桩土相互作用的接触问题进行了分析，结果表明，设置桩土接触单元的计算结果更加合理，更符合工程实际;进一步研究了基坑降水对高铁桩基的影响规律，由于在该工程的实际工况下，止水帷幕完全隔断了微承压含水层，基坑降水对周边环境的影响较小，高铁位置的水位降低了0.2米，最大桩基的竖向变形为1.3mm，轨道面板的倾斜角度为0.0002度。在同一承台下的桩，距离基坑越近，桩的变形越大。　　(2)分别研究了不同止水帷幕插入深度下、高铁桩基与基坑不同距离时，基坑降水对高铁的影响规律。研究结果表明，在不同止水帷幕插入深度的情况下，止水帷幕的插入含水层深度百分比60％以下时，随着插入深度的增加，控制高铁变形的效果不明显;超过60％后，增加止水帷幕的插入深度能够明显起到控制沉降的作用。高铁桩基与基坑不同距离的工况下，距离基坑越近，高铁位置的水位降深越大;当桩距离基坑较近时，增加两者的间距，桩的竖向变形变化较大;当两者之间的间距增加到一定的程度后，桩竖向变形的差距不断减小。　　(3)在分析比较抽水试验、数值计算及规范计算方法的基础上，提出了基坑降水对高铁桩基影响的简化评估方法，主要包括两个步骤:第一步，采用大井法预测降水诱发水位变化;第二步，首先利用水位计算结果计算桩周土体沉降值，然后采用规范计算法（桩基沉降规范计算公式）计算负摩擦力及桩底中心沉降，最后确定中性点，计算桩基的最终沉降。研究表明可以将这一评估方法应用于工程实践。　　(4)分析了两种高铁保护技术对控制高铁变形的效果，包括设置隔离桩、桩基后注浆。研究结果表明，通过在深基坑与高铁桥梁桩基之间设置隔离桩，能够有效控制降水造成的高铁桥梁桩基变形，距离高铁桥梁桩基越近，对高铁的保护效果越明显，考虑到隔离桩施工对高铁的影响，应当在隔离桩与高铁之间设置一定的安全距离;桩基后注浆技术虽然能够在某种程度上减缓高铁桩基的变形，但其作用不显著，根据计算结果，采用桩基后注浆仅可以将沉降减少10％，因此不建议将其应用到基坑降水对高铁造成变形的保护技术中。
作者：	郑灿政
专业：	土木工程；岩土工程
导师：	童立元
授予学位：	硕士
授予学位单位：	东南大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文