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盾构隧道近距离侧穿桩基的数值计算与分析

铁道建筑技术 2011年第S1期 118-121页

作者：资谊中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

采用三维有限元的方法对盾构隧道近距离侧穿桩基施工进行模拟,分析盾构机动态掘进时既有桩基变形和附加应力的变化规律,模型中实现了对盾构施工过程的模拟。计算结果表明,盾构隧道施工时,既有桩基将产生沉降、倾斜和附加应力。对桩基的... 详细信息

采用三维有限元的方法对盾构隧道近距离侧穿桩基施工进行模拟,分析盾构机动态掘进时既有桩基变形和附加应力的变化规律,模型中实现了对盾构施工过程的模拟。计算结果表明,盾构隧道施工时,既有桩基将产生沉降、倾斜和附加应力。对桩基的变形和附加应力影响最大的是盾构位于桩基前方1D到盾构位于桩基后方1D这一区段,增加掘削面推力将会增加盾构机通过时桩基的倾斜值,但对桩基的最终倾斜值的影响不显著。

关键词：盾构隧道侧穿桩基数值计算

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双线盾构隧道开挖对临近桥桩的影响规律研究

建筑科学与工程学报 2024年第2期41卷 134-142页

作者：梁涵中铁第一勘察设计院集团有限公司陕西西安710043

为了研究盾构隧道近距侧穿既有桥桩产生的影响,基于呼和浩特地铁1号线侧穿鼓楼立交桥桩工程实例,借助ABAQUS进行数值建模,采用Mohr-Coulomb弹塑性理论,对桩长、桩径、隧道埋深和桩顶荷载等影响因素进行了对比分析。结果表明:在隧道开挖... 详细信息

为了研究盾构隧道近距侧穿既有桥桩产生的影响,基于呼和浩特地铁1号线侧穿鼓楼立交桥桩工程实例,借助ABAQUS进行数值建模,采用Mohr-Coulomb弹塑性理论,对桩长、桩径、隧道埋深和桩顶荷载等影响因素进行了对比分析。结果表明:在隧道开挖土体扰动的影响下,随着桩长、桩径和桩顶荷载的增加,3根桩的水平位移都逐渐降低,Ⅰ号桩和Ⅲ号桩的桩身弯矩都逐渐增加;因Ⅱ号桩位于双线隧道之间,在开挖过程中桩身弯矩受到左右两线隧道开挖产生的叠加效应而相互抵消,使其桩身弯矩不呈规律性变化;随着隧道埋深的增加,3根桩的水平位移均未产生规律性变化,但桩身弯矩显著增加,且桩身弯矩最大值位于隧道埋深范围内;当隧道埋深较浅时,其开挖影响范围较小,对临近桩的影响也较小;注浆加固可有效控制隧道开挖过程中桩基的水平位移和地面沉降,但桩基水平位移的控制效果随着盾构隧道与桩基间净距的减小而逐渐降低。

关键词：盾构隧道侧穿桩基影响因素数值模拟

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盾构法施工对近距离侧穿桥梁桩基的影响分析

地下空间与工程学报 2022年第2期18卷 586-595页

作者：周鑫杨建辉刘涛浙江科技学院土木与建筑工程学院杭州310023 中铁七局集团第三工程有限公司西安710043

盾构法施工地铁隧道近距离侧穿高速公路桥梁桩基时,引起地层移动和应力调整,导致桩基位移和内力发生变化,给上部结构带来安全隐患。以杭州地铁3号线工大站—留和站盾构区间双线施工为依托,运用三维有限元软件模拟盾构开挖施工的全过程,... 详细信息

盾构法施工地铁隧道近距离侧穿高速公路桥梁桩基时,引起地层移动和应力调整,导致桩基位移和内力发生变化,给上部结构带来安全隐患。以杭州地铁3号线工大站—留和站盾构区间双线施工为依托,运用三维有限元软件模拟盾构开挖施工的全过程,研究开挖过程对地层沉降及邻近桥梁桩基影响规律。结果表明,先行隧道开挖导致地表形成沉降槽,后行隧道开挖沉降曲线向后行线扩展;桩基竖向呈现刚体位移,单线开挖时在横向(Y方向)上嵌入土体桩基上半部分向隧道内倾移,下半部分背离隧道方向倾移,在纵向(X方向)上桩基呈现拱形弯曲,双线开挖时桩基横向位移发生反向叠加效应,导致最终横向位移基本接近初始状态,纵向上弯曲位移发生正向叠加效应;双线隧道先后开挖使桩基产生附加摩阻力和附加轴力,在隧道顶面分界线以上桩基总侧摩阻力较初始状态不断减小,分界线以下增加,位于-2.5 m以上桩基轴力较初始状态减小,以下增加;单线开挖时桩基弯矩变化明显,双线开挖弯矩出现反向叠加效果,基本保持初始状态。

关键词：盾构隧道侧穿桩基数值模拟位移分析内力分析

双线盾构侧穿桥梁桩基的受力变形特性及地层沉降规律研究

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双线盾构侧穿桥梁桩基的受力变形特性及地层沉降规律研究

作者：郝美丽安徽理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着地表交通压力的剧增,众多大中型城市开始布局和完善地下轨道交通网络。地铁作为地下交通的重要组成部分,其建设必须考虑对周围环境的影响。城市轨道交通区间大多采用盾构法施工,由于大多城市在规划初期并未考虑其地下结构与... 详细信息

近年来,随着地表交通压力的剧增,众多大中型城市开始布局和完善地下轨道交通网络。地铁作为地下交通的重要组成部分,其建设必须考虑对周围环境的影响。城市轨道交通区间大多采用盾构法施工,由于大多城市在规划初期并未考虑其地下结构与盾构施工的相互作用,因此盾构侧穿既有结构成为盾构法施工的重难点。本文以合肥市轨道交通4号线潜高区间为工程背景,针对盾构侧穿桥梁桩基这一工程问题,开展数值模拟和现场监测,重点分析了盾构施工引起桥梁桩基的位移模式及地层和结构变形规律。数值模拟结果表明:1-4号桩基距离开挖面较近,产生的水平位移增量较大,5-12号桩基距离开挖面较远,水平位移增量较小,所有桩基最大水平位移均出现在桩深约25 m处。最大轴力出现在6号桩,最大轴力值为-1973KN(压力)。当隧道施工面距离桩基较远时,桩身弯矩不变;当盾构施工面接近桩基时,桩基的弯矩绝对值线性增加;当盾构施工远离桩基时,桩身弯矩保持稳定不再发展。1～4号桩周围的地表沉降最大,平均沉降为6.5mm;5～8号桩附近的地表沉降均值为6mm,9～12号桩周围的地表平均沉降为6.3mm。现场监测结果表明:盾构隧道两侧桥梁桩基的位移量随着开挖面逐渐推进不断增加,而位于盾构隧道中部的桥梁桩基位移量随着开挖面的推进呈现先增大后减小的现象,表明在实际盾构隧道施工过程中,位于盾构隧道中部的桥梁桩基所承受的竖向位移受左右侧隧道依次扰动的影响。由实测位移变化曲线可以得出,各测点位移量逐渐增加直至趋于稳定,最大值均小于控制值,满足规范对地表沉降的要求。图58表10参62

关键词：盾构隧道数值模拟侧穿桩基地表变形现场监测

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地铁盾构侧穿桥桩基施工技术

企业科技与发展 2023年第8期 78-81页

作者：鲍明星中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司四川成都611130

城市地铁隧道的开挖,常常要在建(构)筑物密集的地区进行,不可避免地要下穿(侧穿)房屋、高架、管道、涵洞等。盾构下穿(侧穿)既有建(构)筑物的过程中,会对地层产生扰动,施工风险非常大。文章采用三维有限元数值模拟方法,进行模拟推进试验... 详细信息

城市地铁隧道的开挖,常常要在建(构)筑物密集的地区进行,不可避免地要下穿(侧穿)房屋、高架、管道、涵洞等。盾构下穿(侧穿)既有建(构)筑物的过程中,会对地层产生扰动,施工风险非常大。文章采用三维有限元数值模拟方法,进行模拟推进试验,提出盾构穿越中控制与调整掘进参数控制、姿态,盾构穿越后采用二次注浆、洞内加固等措施,将地层扰动和沉降变化控制在合理范围内;实际施工监测数据验证了该技术方案的可行性。

关键词：盾构侧穿桩基地铁工程施工技术

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地铁盾构近距离侧穿桥梁桩基变形影响研究

科技创新与应用 2023年第28期13卷 75-79,84页

作者：张波内蒙古科技大学土木工程学院内蒙古包头014010

以地铁盾构隧道侧穿城市立交桥工程为背景,介绍桥梁桩基保护措施并对下穿施工对桩基的影响性进行分析。采用MIDAS/GTS NX软件建立三维有限元模拟,通过施工阶段分析,结合实测数据,分析下穿工程对桩基变形影响,结果表明,通过偏离系数对实... 详细信息

以地铁盾构隧道侧穿城市立交桥工程为背景,介绍桥梁桩基保护措施并对下穿施工对桩基的影响性进行分析。采用MIDAS/GTS NX软件建立三维有限元模拟,通过施工阶段分析,结合实测数据,分析下穿工程对桩基变形影响,结果表明,通过偏离系数对实测数据分析,在穿越鼓楼立交风险源,区间随下穿过程中的结构控制值偏离系数最大为2.7 mm,偏离系数等级为一级,表明结构安全性能未受到盾构掘进干扰,结构安全性能损伤轻微,表明该方案在控制下穿工程中桩基变形有较好的效果;盾构隧道穿越桥梁桩基采用袖阀管对桩基底部进行跟踪注浆时,通过控制底部跟踪注浆范围,最大位移由5.5 mm减少至4.7 mm,即横向加固区域取桩基直径的1.5倍,竖向区域取桩长1/6时,对桩基加固效果最为理想。

关键词：盾构侧穿桩基跟踪注浆数值模拟结构控制

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地铁盾构施工对邻近建筑物桩基的影响研究

铁路工程造价管理 2013年第4期28卷 41-44页

作者：付永乐铁道部工程管理中心北京100038

在地铁工程建设中,盾构法施工得到推广使用。而当近距离侧穿建筑物的桩基时,盾构推进会对桩基周围土体及桩基产生影响,从而引起地表沉降,危及建筑物的安全。此文以深圳地铁某隧道区间盾构施工近距离侧穿一建筑物桩基为工程背景,选取桩... 详细信息

在地铁工程建设中,盾构法施工得到推广使用。而当近距离侧穿建筑物的桩基时,盾构推进会对桩基周围土体及桩基产生影响,从而引起地表沉降,危及建筑物的安全。此文以深圳地铁某隧道区间盾构施工近距离侧穿一建筑物桩基为工程背景,选取桩基与隧道间距最小的断面,采用有限元软件,建立数值计算模型,研究盾构推进对桩基周围土体及桩基的影响程度,以及造成的地表沉降。研究结果表明:桩身最大侧向位移出现在隧道轴线位置附近,桩的竖向沉降量沿桩长变化很小,桩身弯矩沿桩身分布,有正弯矩区和负弯矩区,桩身轴力沿桩长逐渐增大,到隧道轴线位置时达到最大值。隧道顶正上方地表沉降最大,为12.6 mm,两侧沉降量逐渐减少,形成一个横向沉降槽。

关键词：地铁工程盾构隧道侧穿桩基影响研究

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隧道穿越建筑物对桩基承载能力的影响

市政技术 2013年第2期31卷 67-70页

作者：刘勇北京市市政工程研究院北京100037 北京市建设工程质量第三检测所有限责任公司北京100037

利用数值模拟方法研究浅埋隧道穿越桩基时,不同桩长的桩基在各种桩顶荷载条件下侧摩阻力和桩端阻力的变化。结果表明,隧道开挖会导致桩基产生负摩阻力,随着桩长的增大,负摩阻力的值增大,中性点的位置逐渐下移,但下移的幅度逐渐减小,而... 详细信息

利用数值模拟方法研究浅埋隧道穿越桩基时,不同桩长的桩基在各种桩顶荷载条件下侧摩阻力和桩端阻力的变化。结果表明,隧道开挖会导致桩基产生负摩阻力,随着桩长的增大,负摩阻力的值增大,中性点的位置逐渐下移,但下移的幅度逐渐减小,而且负摩阻力会随桩顶荷载的增大而减小;另一方面,由于隧道开挖使得桩底持力层下沉,从而造成桩基桩端阻力的流失,在不同的桩长及桩顶荷载情况下,桩端阻力均呈现随着隧道开挖而逐渐减小的变化规律。

关键词：隧道侧穿桩基侧摩阻力数值模拟桩端阻力

黏土地层盾构隧道近距离侧穿桥桩施工关键技术研究

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交通世界 2020年第13期 159-160页

作者：陈延平惠海鹏刘克强中交一公局第八工程有限公司天津300171

结合武汉轨道交通6号线2期工程金二区间侧穿硚孝高速桥梁的桩基工程,介绍了黏土地层中盾构掘进过程中易出现的结泥饼成因以及土体改良的必要性。根据隧道所处的地层特点和土体改良剂的特征,制定如下土体改良方案:黏土地层掘进中向刀盘... 详细信息

结合武汉轨道交通6号线2期工程金二区间侧穿硚孝高速桥梁的桩基工程,介绍了黏土地层中盾构掘进过程中易出现的结泥饼成因以及土体改良的必要性。根据隧道所处的地层特点和土体改良剂的特征,制定如下土体改良方案:黏土地层掘进中向刀盘和土仓中注入泡沫以改善土体的和易性,必要时注入螺旋机;在夹杂粉土的地层中掘进时采用泡沫+膨润土来改善渣土,从而改善渣土的流动性,确保盾构施工的顺利进行,为同类工程提供参考。

关键词：黏土地层盾构隧道侧穿桩基土体改良