浅论盾构近距穿越桩基的研究

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1、北方交通大学博士学位论文盾构近距穿越桩基的研究姓名：王占生申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：王梦恕;张弥20030301论文摘要城市环境中，高层建筑、高架桥梁等密布云集，而这些建(构)筑物好多都采用桩基基础，由于受线路、地下空间等的限制，盾构隧道有时不可避免地要从桩下、桩侧和桩位置处穿过。盾构技术近年来虽有了很大进步，但施工中仍几乎不可避免地引起周围土体的移动，移动土体作用在桩基之卜就会引起桩的附加变形和内力，从而对桩的稳定和安全产生一定的影响。这样盾构穿越桩基时对桩基的影响及处理措施就

2、成为工程中需要解决的难题之一。本文针对以上问题进了相应研究，主要内容如下：1)总结了盾构法隧道施工对周围地层影响的规律、机理和影响凼素，结合广州地铁二号线工程，研究了复合式盾构施工对周围地层特别是深层土体影响的规律。并提出了深层土体竖向、水平移动的预测公式。2)分析了盾构近距穿越桩基时对桩基影响的规律、机理和影响因素。在此基础之上，通过相应的简化，提出了盾构穿越桩基时对桩基稳定性影响的评价方法，并对广州地铁二号线工程中盾构穿越桩基的典型情况进行了分析评价。3)提出了盾构施工对近邻单桩内力和变形影

3、响的评价方法。方法中通过连续分布的土体弹簧来模拟桩土之间的相互作用，并将土体对桩的竖向位移作用和水平位移作用分别考虑。在土体竖向移动对桩的作用分析中，假定桩侧摩阻力和位移之间符合理想弹塑性的关系，允许桩土之间出现滑动：在土体水平移动对桩的作用分析中，假定土体反力和位移之间符合双曲线的非线性关系。编制了相应的计算程序，并对主要影响因素进了参数化研究。4)提出了盾构穿越桩基的方法、步骤，并着重阐述了盾构穿越桩基时的施工参数控制和常见的辅助工程措施等。盾构近距穿越桩基是一项技术复杂的工程，本文通过研究

4、较好地解决了这一技术难题，可为今后的类似工程提供借鉴和参考。关键词：盾构法隧道桩基近距深层土体移动稳定性非线性桩土相互作用施工参数控制工程措施ABSTRACTInanurbanenvironment，alotofhigh—risebuildingsandbridgesaresupposedbypilefoundations．Whenshieldtmmelingadjacenttopilefoundationsisunavoidableduetoundergroundspacerestrictio

5、ns，thoughgreatprogresshasbeenmadeinshieldtechnologyatpresent，italmostinevitablycausesgroundmovementswhichinturnwillimposeadditionalaxialandlateralforceson，andleadtoadditionaldisplacementsof,adjacentpilefoundations．Thishasbecomeanissueurgentlyneededto

6、beresolvedtoassessthelikelyimpactofshieldtunnelingonadjacentpilefoundationsandtakeprotectionmeasures．Usingsitemonitoringdata，numericalandtheoreticalanalysis，thisdissertationconductedasystematicresearchinthefollowingaspects：1．Thefeatures，mechanismsand

7、factorsofgroundmovementscausedbyshieldtunnelingaresummarized．OnthebasisofmonitoringdataofGuangzhoumetroNo．2lineproject，thecharacteristicsofgroundmovementscausedbycombinedshielddrivinginmixedsoft-and—rigidstrataareinvestigated，andamethodisproposedfore

8、stimatinggroundmovementsinducedbyshieldtunneling．2．Thefeaturesandmechanismsofthepileresponsesarediscussed．AmethodbasedOillimit—stateequilibriumispresentedforestimatingthestabilityofpilefoundation，andcasestudiesinthecontextofGuangzhoumetroNo．2lineproj