下穿建筑小凈距隧道施工對樁基影響研究.pdf

1、本文以重慶火風(fēng)山2號線隧道為背景，利用ANSYS軟件進(jìn)行合理假設(shè)建立數(shù)值模型。研究了不同地層傾角α1(i=1～5且α1=0°，α2=10°，α3=20°，α4=30°，α5=40°)下，深、淺埋隧道施工對上部建筑樁基位移變形及內(nèi)力變化規(guī)律，通過擬合數(shù)據(jù)得到了不同埋深下的地層傾角極值;其次，在下穿小凈距三車道隧道采用CRD工法的情況下，考慮圍巖級別、承臺荷載、樁長及樁徑等四種影響因素，通過建立四因素三水平正交試驗(yàn)，根據(jù)極值R得到了四種因素

2、對樁基影響大小排序;然后，結(jié)合實(shí)際工程建立相應(yīng)有限元模型，分析了隧道開前、后各樁基及上部結(jié)構(gòu)位移變形和內(nèi)力變化規(guī)律;最后，介紹了隧道施工對樁基穩(wěn)定性影響的主要控制措施，并證實(shí)了對樁周土體加固能較好地增大樁抵抗變形的能力。得出主要結(jié)論如下:
　　(1)在Ⅳ級圍巖中，深埋小凈距三車道隧道埋深為32.1m時，當(dāng)?shù)貙觾A角α=0°時，地表水平變形規(guī)律近似呈反對稱分布;隨著地層傾角不斷增大，各樁基近似發(fā)生均勻沉降，最大沉降差均未超過2mm。擬

3、合出樁Z3和Z4樁項(xiàng)水平及沉降位移與地層傾角α呈一階指數(shù)關(guān)系，并結(jié)合規(guī)范得到地層傾角最大容許值約為55度。
　　(2)在Ⅳ級圍巖中，淺埋小凈距三車道隧道埋深為185m時，當(dāng)?shù)貙觾A角α=0°時，地表沉降變形近似呈“W”型，沉降槽寬度為2×25m，與Peck公式計算結(jié)果相近，地表水平變形規(guī)律同樣呈反對稱分布。隨著α不斷增大，土體向左移動的范圍逐漸增大，中夾巖軸線左側(cè)地表最大沉降值皆位于左隧道1B(B為隧道跨度)范圍內(nèi)，各樁沉降均勻且沉

4、降量有增大趨勢，差異沉降均未超過5mm;最后擬合出樁Z2和Z3樁端水平及沉降位移與地層傾角α呈一階指數(shù)關(guān)系，結(jié)合規(guī)范得到地層傾角最大容許值約為43度。
　　(3)通過極差值R得到四種因素對樁基水平位移影響順序?yàn)?圍巖級別＞樁徑＞樁長＞承臺荷載;對樁豎直位移影響順序?yàn)?圍巖級別＞承臺荷載＞樁徑＞樁長;對樁軸力影響順序?yàn)?圍巖級別＞樁徑＞承臺荷載＞樁長;各影響因素對樁身最大彎矩呈二次拋物關(guān)系，圍巖級別與樁身最大剪力呈線性關(guān)系。