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隧道开挖对邻近桩基础的影响分析
| 论文题名： | 隧道开挖对邻近桩基础的影响分析 |
| 关键词： | 隧道开挖;邻近桩基础;土体位移;桩身受力;弹性模型 |
| 摘要： | 对于现代的城市发展而言,越来越多的大城市正在积极的发展地铁交通,来满足人们的出行要求。在城市修建地铁的过程中,隧道开挖会对邻近桩基础产生不可避免的影响。本文通过运用有限差分软件FLAC3D,分析了隧道开挖过程中,邻近桩基础受到隧道开挖的影响。本文的计算中,土体采用Mohr-Coulomb弹塑性本构模型,桩基础和衬砌采用弹性模型。通过建立三维数值模型来模拟实际开挖过程。 首先,本文对隧道开挖引起的隧道周围土体的运动进行了分析。由于土体作为联系隧道与桩基础之间的纽带,分析隧道开挖对隧道周围土体的影响可以帮助分析隧道开挖对邻近桩基础的影响。在计算的过程中,计入了隧道开挖所引起的土体损失和隧道衬砌椭圆化变形共同引起的土体位移。经过对比数值模拟结果和解析法计算得到的结果,可以发现,本章计算的结果基本能够和解析法计算得到的结果相吻合。 其次,分析了由于隧道开挖引起的桩身受力和位移的变化特点。同时也对比了不同桩长和不同桩身与隧道轴线之间距离时,桩身的最大弯矩和最大轴力的变化规律。数值分析得到以下主要的结论:(1)由于隧道开挖,当桩长为10m和15m时,桩身产生倾斜;当桩长为20m和25m时,桩身产生明显的挠曲变形。(2)桩长对于桩身受力和位移的影响很大,尤其是当桩底部超过隧道轴线埋深时,桩身轴力和弯矩显著增大。(3)当桩身与隧道轴线之间的距离不断增大时,桩身轴力和弯矩总体的变化趋势是逐渐减小的。当桩身与隧道轴线之间的距离很远(数值模型中为15m)时,不同桩长的桩基础由于隧道开挖引起的轴力和弯矩均很小,这时可以忽略隧道开挖对桩基础的影响。在实际的工程项目中,文中所得的一些结论能够帮助评价隧道开挖对邻近环境的影响。 |
| 作者： | 李同禹 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王建国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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