隧道下穿桥梁洞内桩基托换及变形控制研究

摘要：

研究目的:隧道洞内桩基托换技术比常规桩基托换受力情况更复杂,施工控制难度更大,而目前施工过程中桩基的受力及位移响应规律缺乏研究.本文结合武汉地铁5号线下穿桥梁洞内桩基托换工程监测数据,通过建立三维数值仿真模型,对整个洞内桩基托换过程中桩基的沉降变化情况及其规律、摩阻力的分布及变化规律进行分析.研究结论:(1)洞内桩基托换过程中桩基的沉降及桩侧摩阻力的变化与地层扰动的程度及二衬结构的施工密切相关,隧道开挖至桩基正下方时桩的沉降发展最快,并在桩身下部出现负摩阻力;随着二衬结构的施工,桩的沉降趋于稳定,侧摩阻力沿桩身分布与初始状态相似;(2)卸荷开挖影响范围为开挖面前后3倍洞径,先行隧道施工后地表沉降曲线呈现为"V"形,随着后行隧道的施工沉降槽曲线形状呈现为不规则"U"形;(3)加厚注浆加固圈能有效改善对桩周土的扰动,控制桩基沉降;减小开挖步距也能减少对桩周土体的扰动,改善托换过程中桩基受力状态;限制桥面交通来减少桩顶荷载的措施,在本工程中发挥作用有限;桩底预留泥岩柱在有超前支护工况下发挥作用很小,只有在无超前支护工况下,由于开挖方案对桩周土扰动较大,岩柱才会发挥较大作用,但在施工过程中考虑一些不可预见因素的影响,桩底预留岩柱还是很有必要的;(4)本研究成果可为研究洞内桩基托换过程中隧道、桩和地层的相互作用规律提供借鉴,并为实际工程应用提供参考.

关键词：洞内桩基托换、数值模拟、桩顶沉降、变形控制

所属期刊栏目：40

分类号：TU91(地下建筑)

在线出版日期：2023-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：9-14