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地铁盾构隧道近接施工对既有桥梁桩基力学行为的影响分析
| 论文题名： | 地铁盾构隧道近接施工对既有桥梁桩基力学行为的影响分析 |
| 关键词： | 地铁隧道;盾构法;近接施工;既有桥梁;桩基结构;力学行为 |
| 摘要： | 随着城市现代化建设加快及城市轨道交通系统的迅速发展，城市地铁盾构隧道近接既有桥桩施工的工程案例越来越多，地铁盾构隧道近接既有桥桩施工对桩基的影响问题也逐渐成为工程及理论研究的热点。由于盾构施工会对地层产生扰动，从而引起桥梁桩基的附加内力及变形，当盾构隧道近接桥梁桩基施工时，对桩基产生的影响更大，存在的安全风险也更大。因此研究盾构隧道近接桥桩施工时对桩基力学行为的影响规律，是研究盾构隧道施工对桩基影响的一个重要内容。 本文对广州地铁6号线盾构隧道近接侧穿华南快速高架桥桥桩时对桩基力学行为的影响进行研究，首先以Loganathan解及荷载传递法为基础分析了盾构隧道近施工对桩基竖向力学行为的影响;在此基础上，基于Mindlin解及弹性地基梁理论进一步分析了对桩基水平力学行为的影响;然后通过FLAC3D软件模拟分析了施工过程中对桩基的影响，并将数值模拟计算结果与理论计算结果进行对比分析;最后，对现场监测数据进行了分析，并与数值模拟计算结果和理论计算结果进行了对比分析、验证。本文具体研究内容如下: (1)调研国内外盾构隧道近接桩基施工的研究成果。归纳了国内外重要分析方法及主要影响规律，明确了盾构近接施工对桩基力学行为影响的主要因素，在此基础上，提出了理论分析、数值模拟分析、现场监测分析相结合的技术路线。 (2)分析盾构隧道近接施工对桩基竖向力学行为的影响。采用两阶段分析方法，首先以Loganathan解析解计算盾构施工引起桩身处的地层沉降，并施加到桩身，然后通过荷载传递法分析了桩基竖向力学行为响应，最后研究了桩基与盾构隧道间横向水平距离及隧道埋深对桩基竖向沉降变形的影响。 (3)研究盾构隧道近接施工对桩基水平力学行为的影响。首先基于Mindlin解建立了考虑盾构土仓压力、盾壳摩阻力、管片注浆压力三种施工荷载对邻近桩基产生附加水平荷载计算的力学模型，在此基础上通过弹性地基梁理论分析了附加水平荷载作用下桩基水平力学行为响应，并研究了桩基与盾构隧道间的横向水平距离及桩长对桩基横向挠曲变形的影响。 (4)通过FLAC3D软件建立三维实体模型，对盾构近接侧穿施工过程进行模拟，分析了盾构施工过程中对桩基的影响，并与理论计算结果进行了对比分析。最后对现场监测数据进行整理、分析，并将其与数值模拟及理论计算结果进行对比分析，验证数值模拟计算结果的准确性及理论计算分析方法的合理性。 |
| 作者： | 杨博 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 黄明奎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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