浅谈桩基础对邻近隧道变形长期影响研究

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1、同济大学博士学位论文桩基础对邻近隧道变形长期影响研究姓名：安关峰申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：高大钊2000.5.1摘要随着沿海软土地区如上海、天津等地经济的快速发展，地铁建设大规模展开，地铁隧道与邻近建筑物相互影响的研究成为岩土工程界迫切关注的热点和难点。众所周知沿海地区饱和或近饱和软弱土层触变性高、压缩性高而又强度低，具有明显流变特性。那么由于土的流变效应，毗邻地铁隧道的高层建筑对地铁长期影响如何试待人们研究，及早的开展这项研究工作对地铁隧道的稳定性进行评价和预测可以起到未雨绸缪的作用。显然定量的分析和评价十分必要和必须的。j本文针对

2、桩筏基础流变效应对邻近隧道的长期影响这一课题开展了具体研究。皖成的主要工作如下：、(1)在大量查阅有关土体流变资料的基础上，分析总结了不同流变本构关系的特点。确立了本文选用的半理论半经验非线性弹粘塑性本构模型。(2)分析不同单元(实体单元、平板单元、壳体单元、接触面单元、罚单元)特点及原理，推求出反映结构物与软土接触面时间效应的三维接触面弹粘塑性本构模型，根据罚单元基本原理，建立连接实体单元与平板单元的罚单元和连接实体单元与壳单元的罚单元，为不同单元耦合奠定理论基础。(3)研制了专门的三维弹粘塑性(3D．EVP)软件。在软件中，对不同材料选用不同本构

3、模型：对饱和软土采用非线性弹粘塑性本构模型来模拟，对结构物与软土的接触面采用弹粘塑性本构关系，对桩、筏板与隧道衬砌则采用弹塑性本构模型来模拟：为较好模拟桩、土、承台、隧道衬砌及结构物与土体的接触，采用实体单元、平板单元、壳单元、接触面单元等不同单元类型对实体进行剖分，另外，为确保不同单元连接点的位移协调，引入对应罚单元予以约束。同时为便于用户使用，制作了良好的软件界面。(4)应用3D-EVP软件计算分析了单桩基础，带台单桩基础，桩筏基础在荷载作用下蠕变规律，并分析了各个影响因子的作用；应用3D—EVP软件计算分析桩筏基础蠕变对邻近隧道的影响规律，同时

4、总结了隧道影响因子的作用。(5)将3D．EvP软件应用于工程实践，针对桩筏基础对邻近隧道影响进行评价和预测。、关键词：桩筏基础群桩隧道沉毋流变蠕变非线性单元>

5、tinganddifficultpointinthegeotechnicalwalk．Itiswellknownthatsaturatedornear-saturatedsoilinthecoastalareaisnotonlyhighinthixotropyaadcompressibilitybutalsoquitelowinthestrength,thusitfeaturesdramaticrheologic．Theresearchonthelong-termeffectofhighbuildingontheneighboringsubwaytu

6、nneliswaitingtobetried．Itwilltakeeffecttobegintheaboveresearchworkinadvance．Itisnodoubtthatnumericalanalysisandevaluationisextremelynecessary．Thepaperbegantheresearchindetailintermsoftheaboveclarification．Thecompletedworkisasfollows：(1)Onthebaseoflookinguptherelevantrheologicma

7、terials，thecharactersofdifferentrheologicconstitutionmodelshavebeenanalyzed，furthermoresummedup．Thesemi．theory—semiexperiencerheologicconstitutionmodelhasbeenchosenfor1ateruse．(2)Thefeaturesandprinciplesofdifferentelements(solidelement，plateelement，shellelement，contactelement，p

8、enaltyelement)havebeendiscussedindetail；theelastic．vis