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郑州地铁盾构下穿施工对既有建筑桩基承载力的影响研究
| 论文题名： | 郑州地铁盾构下穿施工对既有建筑桩基承载力的影响研究 |
| 关键词： | 地铁盾构;隧道开挖;既有建筑;桩基承载力;桩顶荷载;施工参数 |
| 摘要： | 随着城市化进程的进一步发展，城市环境中高层建筑、高架桥梁等建（构）筑物云集，而它们大多都采用的是桩基础的形式，由于受到地下空间、线路选线等的限制作用，在隧道开挖时将不可避免地会从既有桩基的周围穿过，而盾构隧道开挖时造成的地层移动作用在桩身上就会引起桩基的附加变形和附加内力，从而对桩基的承载性能以及上部结构的稳定造成一定的影响。因此，对盾构隧道开挖引起临近桩基的影响进行研究就显得十分重要。 本文主要以大型通用的有限元软件ABAQUS为依托，考虑开挖面前方土体受到刀盘施工扰动、土仓压力、盾尾注浆作用等施工参数，对盾构隧道动态施工过程中正上方桩基的承载性能进行了数值模拟计算，主要研究内容如下： （1）总结了盾构隧道施工对周围地层移动影响的规律、机理和影响因素，并简要介绍了盾构机隧道施工的工作机理、桩基的一些基本理论以及盾构隧道施工过程中其对临近桩基的影响原理。 （2）在前人研究成果的基础上，对盾构隧道的施工过程在一定程度上进行简化假定，利用ABAQUS软件进行三维有限元模拟，得出盾构隧道周围地层在X、Y、Z三个方向上的移动规律。 （3）在盾构隧道从既有建筑桩基正下方穿越时，模拟自由单桩与带承台单桩两种工况，找出各自的桩身变形和内力变化规律，并进行对比。 （4）利用单因素控制法改变桩身长度、弹性模量以及承台顶部荷载，研究盾构隧道施工时对正上方桩基的影响机理以及找寻一个特定的安全施工距离，经研究发现，该安全距离约为3m。 （5）利用单因素控制法改变土仓压力、注浆压力以及刀盘对前方土体的卸荷扰动程度，研究施工参数引起的桩基变形和内力的响应问题。 （6）借助数学原理，对桩间的差异沉降进行理论分析，并介绍了控制桩间差异沉降的理论方法。基于前文研究成果，总结了盾构临近建筑物掘进施工时应采取的几种监测和加固保护技术措施，为以后类似工程提供借鉴。 |
| 作者： | 郭孝坤 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 郭院成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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