本文選題：隧道工程 + 樁基變形　； 參考：《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》2017年01期

【摘要】：采用球形孔和圓柱孔擴(kuò)張(收縮)理論研究樁基與隧道的相互作用。首先,基于Mohr-Coulomb屈服準(zhǔn)則,采用圓柱形孔收縮模型模擬隧道開挖過程,得到Pasternak地基上隧道開挖引起的鄰近單樁彈塑性水平位移。其次,提出隧道開挖對鄰近樁基承載能力彈塑性影響的計算方法。樁基總承載能力由樁端極限承載能力和樁身極限側(cè)阻摩擦力兩部分組成。其中,采用無限介質(zhì)中球形孔擴(kuò)張模型計算樁端小孔極限壓力,并得到樁端極限承載能力;采用修正的?法計算臨界狀態(tài)下樁身等效平均剪應(yīng)力分布,進(jìn)而得到樁身極限側(cè)阻摩擦力,該方法考慮隧道開挖對樁身剪應(yīng)力的削減作用。在此基礎(chǔ)上,計算隧道開挖過程對周圍土體彈塑性應(yīng)力的影響;分析隧道和樁基相對位置對樁基承載能力的影響;定義樁基總承載力降低到85%時樁基發(fā)生破壞,研究樁端與隧道中心相對間距與樁基破壞時隧道體積損失臨界值的關(guān)系,并考察土體黏聚力、內(nèi)摩擦角、密實度、土體模量以及樁徑等參數(shù)的影響。結(jié)果表明,柱孔收縮彈塑性模型可以較好地模擬隧道開挖對鄰近樁基彈塑性水平位移的影響;隧道開挖后在一定范圍內(nèi)形成一個塑性區(qū),在該區(qū)域內(nèi)土體有效應(yīng)力影響因子Rp值小于1,表明對樁基承載能力有削減作用,當(dāng)樁身全部處于塑性區(qū)以外時,其承載能力不受隧道開挖的影響;隧道和樁基相對位置對樁基承載能力有較大影響,當(dāng)樁端與隧道中心的間距一定時,隨著隧道埋深的增加,樁端極限承載力影響因子Rqb逐漸趨于1,說明增加隧道埋深對樁基承載力更加有利;樁基破壞時隧道體積損失臨界值與樁端 隧道中心間距平方呈線性關(guān)系,樁基承載能力對土體模量比較敏感。
[Abstract]:The interaction between pile foundation and tunnel is studied by the expansion (contraction) theory of spherical and cylindrical holes. Firstly, based on Mohr-Coulomb yield criterion, the tunnel excavation process is simulated by cylindrical hole shrinkage model, and the elastic-plastic horizontal displacement of adjacent single pile caused by tunnel excavation on Pasternak foundation is obtained. Secondly, the method of calculating the influence of tunnel excavation on the bearing capacity of adjacent pile foundation is presented. The total bearing capacity of pile foundation consists of two parts: the ultimate bearing capacity of pile end and the ultimate friction force of pile body. The limit pressure of the small hole at the end of the pile is calculated by using the spherical hole expansion model in infinite medium, and the ultimate bearing capacity of the pile end is obtained. The equivalent mean shear stress distribution of the pile body under critical state is calculated by the method, and the ultimate friction force of the pile body is obtained. This method considers the effect of tunnel excavation on the shear stress reduction of the pile body. On this basis, the influence of tunnel excavation on the elastoplastic stress of surrounding soil is calculated, the influence of the relative position of tunnel and pile foundation on the bearing capacity of pile foundation is analyzed, and the failure of pile foundation is defined when the total bearing capacity of pile foundation is reduced to 85. The relationship between the relative distance between pile end and tunnel center and the critical value of tunnel volume loss when pile foundation is destroyed is studied. The influence of soil cohesion angle of internal friction compactness modulus of soil and pile diameter are investigated. The results show that the elastic-plastic model can simulate the influence of tunnel excavation on the elastoplastic horizontal displacement of adjacent pile foundation, and a plastic zone is formed in a certain range after tunnel excavation. The effective stress factor R p is less than 1 in this region, which indicates that the bearing capacity of pile foundation can be reduced. When the pile body is outside the plastic zone, its bearing capacity is not affected by tunnel excavation. The relative position of the tunnel and the pile foundation has great influence on the bearing capacity of the pile foundation. When the distance between the pile tip and the center of the tunnel is fixed, with the increase of the buried depth of the tunnel, The influence factor Rqb of ultimate bearing capacity of pile end gradually tends to be 1, which indicates that increasing the buried depth of tunnel is more favorable to the bearing capacity of pile foundation, and the critical value of tunnel volume loss is linearly related to the square of center distance between pile end and tunnel when pile foundation is destroyed. The bearing capacity of pile foundation is sensitive to soil modulus.
【作者單位】： 上海理工大學(xué)環(huán)境與建筑學(xué)院;國土資源部丘陵山地地質(zhì)災(zāi)害防治重點實驗室;重慶交通大學(xué)山區(qū)橋梁與隧道工程國家重點實驗室培育基地;中國建筑科學(xué)研究院;
【基金】：上海自然科學(xué)基金項目(15ZR1429400) 國土資源部丘陵山地地質(zhì)災(zāi)害防治重點實驗室課題(2015k005) 重慶交通大學(xué)山區(qū)橋梁與隧道工程國家重點實驗室培育基地課題(CQSLBF Y15 1)~~
【分類號】：U452

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本文編號：2020851