Mindlin解分析隧道开挖对近邻桩基的影响

结合南大路立交桥匝道桩基施工,采用现场监测和数值模拟手段,分析了桩基施工过程中深层水平位移、地表沉降以及近邻隧道结构变形的变化。结果表明:桩基施工对周边土体产生挤压,地表发生隆起,而后隆起量降低并趋于稳定；桩基邻近匝道路基边坡施工,开挖卸载引起土体应力释放,地表产生较大隆起变形,约占最大变形量的50%；桩基施工将对隧道结构产生一定的影响:距隧道结构越近,其影响越大；桩基成孔及灌注对近邻隧道结构影响最大。

盾构隧道开挖对邻近桩基影响研究——通过采用mohr—coulomb弹塑性屈服准则，建立三维有限元数值模型，系统研究盾构隧道开挖引起的邻近单桩工作性状的变化规律。数值模拟结果表明，当隧道在距桩轴线0.5倍隧道直径的范围内推进时，邻近单桩水平位移、弯矩、轴力的...

通过采用mohr-coulomb弹塑性屈服准则,建立三维有限元数值模型,系统研究盾构隧道开挖引起的邻近单桩工作性状的变化规律。数值模拟结果表明,当隧道在距桩轴线0.5倍隧道直径的范围内推进时,邻近单桩水平位移、弯矩、轴力的变化最为明显;当桩端位于隧道拱底深度上方时,盾构隧道开挖对邻近单桩变形影响较大,而当桩端超过隧道拱底深度时,邻近单桩内力受开挖影响较大。

以某城际轨道交通盾构隧道工程为背景,建立了盾构隧道近邻建筑物桩基的二维有限元分析模型,对盾构近邻穿越建筑物桩基时桩基与盾构隧道结构的相互影响进行了分析。建筑物桩基的存在对盾构隧道的受力有不利影响,而桩体的存在对盾构引起的变形有隔离作用。通过隔离桩的设置可以达到降低建筑物沉降与倾斜的作用,并对隔离桩桩径进行了分析。

近邻桩基施工会对盾构隧道产生较大的不利影响,试桩过程中对试桩周围土体深层水平位移、隧道结构竖向位移和沉降进行了现场监测。监测结果表明,隧道结构竖向位移和水平位移缓慢增加,对桩体周边土体产生扰动;管片位移最大值发生在与试桩相对应的剖面上;随着试桩距离的增加,管片沉降和最大水平位移减小。管片以发生水平位移为主,沉降约为水平位移的0.5倍。在隧道埋深范围内,深层土体水平位移向隧道方向移动;隧道埋深范围以下,土层的水平位移向远离隧道方向移动。试桩实践表明,采用全套管钢套管护壁旋挖取土工艺,并在施工过程中对盾构隧道和周围土体进行动态信息化监测的施工方法能较好地预警、控制施工风险,得到的结论可以为相似工程的施工提供指导和参考。

通过理论分析与有限元数值模拟相结合,研究盾构隧道开挖引起地表变形及对邻近桩基的扰动影响,得到不同情况下开挖面推进引起桩基顶部沉降、桩身水平位移的敏感距离。针对上海地区软黏土强度低、压缩大、渗透系数小等问题,在不考虑桩基时盾构隧道开挖引起的地表沉降,对比理论公式计算得到了相似的沉降曲线。利用有限元软件midasgts数值模拟分析桩基轴线距隧道中心线之间的距离对不同桩身长度的影响,通过改变相同桩长下桩基距隧道中心线距离,验证桩基顶部沉降、桩身水平位移的敏感距离,为实际工程施工提供一定的指导意义。

通过理论分析与有限元数值模拟相结合,研究盾构隧道开挖引起地表变形及对邻近桩基的扰动影响,得到不同情况下开挖面推进引起桩基顶部沉降、桩身水平位移的敏感距离.针对上海地区软黏土强度低、压缩大、渗透系数小等问题,在不考虑桩基时盾构隧道开挖引起的地表沉降,对比理论公式计算得到了相似的沉降曲线.利用有限元软件midasgts数值模拟分析桩基轴线距隧道中心线之间的距离对不同桩身长度的影响,通过改变相同桩长下桩基距隧道中心线距离,验证桩基顶部沉降、桩身水平位移的敏感距离,为实际工程施工提供一定的指导意义.

运用岩石破裂与失稳过程分析rfpa~(2d)系统以及flac~(2d)程序对广州地铁二号线隧道通过电化教育学院录音楼引起建筑物桩基的变形与力学特性进行研究。rfpa~(2d)系统视材料为非均匀损伤材料,考虑修正后的mohr-coulomb准则(包含拉伸截断)作为单元破坏的强度判据,研究不同隧道开挖方式对建筑物桩基和地面移动的影响。分析表明,rfpa~(2d)系统是研究地表移动和破坏机理的适用工具。

针对盾构隧道开挖对邻近桩基础的影响这一城市地下交通隧道建设中的难题,首先对盾构隧道开挖的三维数值模拟方法进行了探讨,此基础上分析了当隧道与邻近单桩基础之间相对位置不同时,隧道开挖对桩的影响及其规律,并与已有的现场监测及模型实验结果进行了对比,对其机理进行了探讨.研究表明:桩的端承力和侧摩阻力的变化趋势和隧道位置密切相关;当隧道位于桩正下方时,桩端承力持续减小,侧摩阻力增大,较小的地层损失就能导致桩端承力丧失;当隧道位于桩旁侧一定水平净距离(约半倍隧道直径)外时,隧道开挖将导致桩端承力不断增大,侧摩阻力减小,甚至产生负摩阻力;当隧道位于桩侧中部深度时,还将引起较大的桩身弯矩;随着隧道与桩之间水平距离的增加,隧道开挖带来的影响也迅速降低.

通过数值仿真试验,分析了在均匀粘土地层条件下盾构法隧道施工引起摩擦单桩在不同桩洞距、注浆压力、桩土模量比等影响因素下侧摩阻力、变形、内力的变化规律,最后对摩擦双桩进行了分析,试验结果表明,开挖后桩身发生倾斜变形及明显的内力变化。对双桩的分析发现,存在一种正面的群桩效应,即开挖引起双桩的桩身内力比对应位置的单桩小,尤其体现在后桩上。

以哈尔滨地铁某区间隧道为工程背景,采用有限元软件建立近接既有建筑物隧道施工的二维模型,研究不同隧道与建筑物水平间距、建筑物基础埋深以及土层参数等关键参数对建筑物变形的响应规律。从建筑物基础总体沉降和首尾沉降差分布两个角度分析,根据不同参数对于隧道开挖引起建筑物变形响应的规律,优化施工中隧道施工方案,保证地铁暗挖区间隧道在施工过程中的安全性、稳定性。

基于数值模拟方法,介绍了隧道围岩位移、地表沉降、围岩应力等变化规律,阐述了某隧道的稳定性特性,得出以下结论:通过数值模拟得到的云图及数据分析可知,随着隧道断面与掌子面的距离的增加,拱顶的下沉量和拱底隆起量一直在增大,但增速随着与掌子面距离的增加而减小。这与实际工程实际相符,说明数值模拟建立的模型是正确可靠的；随着开挖进尺的的进行,应力将逐渐发生变化,即随着掌子面的推进,隧道拱顶和拱底最大压应力逐渐减小,这与隧道开挖后应力释放有关。

在分析隧道开挖对邻近单桩的影响时,基于winkler地基梁模型的简化方法很难合理确定不同桩土刚度及地层位移条件下土体的等效参数。基于桩土界面非线性p–y曲线,提出了一种分析隧道开挖下邻近单桩响应的修正简化算法,结合有限差分原理,给出了非线性方程组的迭代法及增量法求解过程,同时将本文方法与既有研究成果进行了对比验证,并就相关问题进行了探讨。研究结果表明:在进行隧道开挖条件下邻近被动桩分析时,考虑桩土界面非线性特性是必要的,尤其是竖向;随着桩长增加,桩身在竖直方向上呈现出三种不同的受力性状;在cu/ep不变的情况下,桩身弯矩随着cu增加呈线性增长。

以西安地铁某区间盾构隧道近距离穿越某立交桥桩基为研究对象，采用三维有限元模型对盾构隧道施工所引起的桩基应力和变形进行模拟计算．根据计算结果，针对既有桩基将产生沉降和倾斜，从而导致桩基产生附加的轴力和弯矩，提出了盾构隧道施工措施．

由于用地资源的紧张和地铁网络的密布,加上许多新建建筑距离地铁较近,在上海地区的轨道交通开发建设过程中都会涉及对已建地铁设施的保护问题。建立了新建建筑桩基对紧邻已建地铁隧道的影响分析计算模型,采用有限元法和解析法进行计算,研究了不同布桩方案、桩基与隧道间距、桩基沉降等对已建地铁隧道的影响。分析结果可以为上海地区在城市开发过程中对地铁隧道的保护提供分析依据。

以重庆轨道交通环线区间隧道下穿既有结构桩基为背景,利用有限元分析方法,对隧道施工影响下桩基变形受力进行研究。通过数值分析得出以下结论:隧道开挖通过土体变形对桩基产生影响,开挖过程中隧道、土体和桩基三者之间形成有机的相互作用体系；隧道施工对建筑物桩基的变形受力影响与其距隧道中线距离密切相关,离隧道中线越近,桩基沉降越大；桩身轴力的影响主要与桩身周边土体相对竖向位移有关。通过数值分析结果和现场监控量测数据对比发现,二者所反映的规律基本相同,因此,得出的数值分析结果可为今后类似工程提供借鉴。

深圳地铁5号线深圳北站至民治站区间隧道临近下穿平南铁路,本文选取典型断面进行数值模拟,分析铁路对隧道开挖的影响。将模拟结果和监测结果进行对比分析;两者能较好吻合。在分析的基础上得出一些结论,对类似工程有一定的参考价值。

文章结合南垭路三号隧道,利用强度折减法原理,分别使用flac~(3d)及3dec软件进行数值模拟计算,定量地分析了贯通节理对隧道稳定性的影响。通过计算,得出了软弱围岩中的隧道埋深与其稳定性之间的关系,稳定性随埋深的增大而先增加后减小；并通过对比发现,节理对岩体的削弱作用明显,在节理岩体中修建隧道时,隧道支护应适当做保守设计。

对于基坑开挖来说,它与邻近桩基之间是存在相互作用的,并且邻近桩基的存在可以促使基坑开挖的顺利进行,但是基坑开挖可能会对邻近桩基产生不好的影响。借助于两端分析方法进行基坑开挖对于邻近桩基影响的分析,其实也是借助于公式或者方程进行计算与表达。

首先讨论了隧道施工对周围桩基的不利影响分析;然后利用有限差分软件,分析了既有群桩(2×2)受隧道施工的影响,考虑了桩长、桩距隧道间的水平距离等因素变化时桩及桩间土的响应;最后总结了几种常见的桩基控制保护措施。

浅埋隧道穿越上部桩基础的问题值得关注。在概述目前研究成果的基础上,采取两阶段分析方案,利用分层土体的剪切位移法,着重分析了浅埋隧道开挖引起的土体移动对隧道顶桩位移及轴力的影响,并与整体有限元计算结果进行了比较,结果表明该计算方法是合理的,且计算量小,无需建立复杂的计算模型,在工程领域有较好的实用性。

通过与两阶段分析方法的对比,表明所采用的三维整体数值分析方法能够有效地模拟隧道施工对临近桩基的影响。在此基础上建立三维弹塑性模型,模拟实际的施工过程,从整体上研究黏性土地基中桩–土–隧道三者间的作用特征。计算结果表明:隧道施工对临近桩基影响显著,桩体的变形和受力性态不仅与隧道施工工况有关,而且也与桩基的位置、长度和数目紧密相关;桩基的存在改善局部区域内土体的受力状态,但也加剧此处土体的变形;桩体沿隧道轴线方向的弯矩数值较大且分布曲折,长桩尤为明显;群桩可以显著提高隧道施工过程中桩体的受力性能。