近年來,隨著城市建設的高速發(fā)展以及地鐵興建熱潮的到來,盾構隧道下穿CFG樁復合地基的工程案例逐漸增多,如何準確預測復合地基變形并采取有效的技術措施將變形控制在安全范圍是其核心問題。然而,目前針對盾構隧道開挖鄰近CFG樁復合地基的影響機理研究尚不明確,亟待進一步研究。為此,本文依托實際的穿越工段,采用理論計算方法和有限元法對盾構穿越CFG樁復合地基的沉降變形和樁土內力變化進行研究并提出相應預防加固措施。其研究結論以期能為CFG樁復合地基設計及盾構隧道穿越施工控制提供理論依據與技術支持。首先采用邁達斯GTS/NX軟件進行數值模擬,并通過兩階段法理論計算驗證其可靠性,在此基礎上,研究盾構隧道開挖引起土體附加作用對CFG樁復合地基的樁土受力變形規(guī)律。其次進行不同CFG樁本身設計參數對盾構隧道開挖的響應分析,最后考慮不同盾構開挖施工參數對CFG樁復合地基的影響并提出相應解決措施。所得主要結論如下:（1）對比盾構隧道開挖影響范圍內前后樁、土受力狀態(tài),土體開挖對CFG樁復合地基內力影響較小,且樁體、樁周土體應力都有減小趨勢,變化率為3%,隧道襯砌周圍土體應力較大并有增大趨勢,變化率為16%,說明盾構... 

【文章來源】：內蒙古科技大學內蒙古自治區(qū)

【文章頁數】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

盾構機工作原理示意圖

科技大學碩士學位論文-11-（6）盾構機千斤頂推力圖 2.2 盾構機工作原理示意圖2.3 盾構開挖對樁土變形的兩階段計算方法盾構隧道施工使地下空間中原有的樁土之間穩(wěn)固的持力體系破壞，地應力平衡打破，盾構開挖引起的土體損失產生附加位移，進而使樁體位移和內力發(fā)生變化。所謂兩階段法就是將樁土結構的變形分解成兩個階段進行理論計算：首先求解盾構隧道土體開挖引起的土體自由位移即無樁情況下土體的位移變形（本文所做研究是二維平面模型，只考慮地層損失，暫不考慮盾構機頂進力、襯砌摩擦力等影響因素）；其次將上一階段計算出的土體位移作用到樁身從而出現負摩阻力使之發(fā)生位移變形。整個計算過程采用文克勒地基模型來實現，并作出如下基本假定[49]：（1）樁體截面不發(fā)生改變，樁、土都為線彈性體；（2）盾構開挖時考慮樁體的存在；（3）樁體為具有端承作用的摩擦樁；（4）樁頂為自由端，樁體與樁周土體無相對位移，可隨土體一起移動。2.3.1 無樁土體的沉降計算盾構隧道開挖造成的地層損失所引起的土體附加位移計算公式為[50]：嘸 嘸 h嘸 h 嘸 h嘸 h 嘸 嘸 h嘸 h h h(式 2.1)

圖 3.1隧道線路與建筑物豎向位置關系3.1.2 軟件的建模分析流程步驟一：定義屬性，屬性的定義是模擬過程中的關鍵一步，直接影響到后續(xù)網格的選擇和劃分。根據巖土勘察資料及設計文件得到數值模擬參數見下表 3.1 所示，土體破壞準則為摩爾庫倫模型。步驟二:建立尺寸為 h×b=40×50 m 的幾何模型。步驟三:劃分網格，根據所研究的對象及重點調整網格的疏密程度，網格的劃分直接關系到計算的收斂性和準確性。隧道襯砌和樁體周圍為重點分析區(qū)域，種子分布密度增大，網格尺寸減小。步驟四:根據所依托的實際工程概況，將模型進行必要的簡化后再定義邊界條件和荷載布置。邊界約束條件為自動約束，上表面為自由面，基礎部分每根柱的施加的等效荷載為 3000 kN。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[6]地鐵隧道開挖對鄰近建筑物群樁基礎的影響分析[D]. 郭世博.合肥工業(yè)大學 2014
[7]隧道開挖對鄰近樁基礎的影響分析[D]. 李同禹.合肥工業(yè)大學 2013
[8]盾構隧道開挖對鄰近樁基影響的數值模擬研究[D]. 馬亞麗.大連理工大學 2012
[9]CFG樁復合地基樁土共同作用性狀研究[D]. 熊釗.重慶大學 2009
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本文編號：3132896