【摘要】：我國的軌道交通的建設正在處于高速發(fā)展黃金期,城市軌道交通的建設往往要修建隧道,隧道的修建難免會碰到穿越已有建筑物或構筑物的問題。本文以松山湖隧道明挖區(qū)間下穿廣深高速公路高架橋工程為背景,為了保證橋梁上部結構及地下結構不受明挖隧道下穿的干擾,對原結構的基礎樁基進行托換施工,并從工程實際出發(fā),通過現場監(jiān)測、理論分析與數值計算,在橋梁樁基托換和基坑開挖對臨近樁基的影響方面展開研究,主要進行了以下工作:(1)樁基托換施工中,通過MIDAS-Civil數值模擬和相關公式計算,得出了橋梁上部結構變形規(guī)律并驗證實際工程的安全性;同時在不同荷載作用方式和不同荷載條件下進行有限元模擬,結果表明N76梁在樁基托換工程中受到施工影響更大;在兩種車輛荷載布置情況下,承載力極限組合作用下托換梁與橫隔梁受到的彎矩和產生的撓度最大,僅受汽車荷載作用下橫隔梁與托換梁彎矩和撓度最小;對托換梁極限狀態(tài)下的承載能力根據相關規(guī)范進行了公式驗算,證明了實際施工安全性和可靠性。(2)運用MIDAS GTS NX軟件對基坑開挖與臨近樁基的相互作用進行了研究,在樁身位移、樁身彎矩和樁側摩阻力三個角度上,通過改變樁身剛度、連續(xù)墻剛度、樁基距基坑距離和樁頂荷載的前提下進行有限元分析。結果表明豎向荷載作用可以有效地提高樁的水平承載能力,同時隨著樁基與基坑邊緣距離的增大和連續(xù)墻剛度的增大,樁頂側移、樁身彎矩和樁身最大摩阻力逐漸減小,樁基摩阻力的中性點位置逐漸下移;剛性橋樁更容易先于上部結構破壞,反之柔性橋樁將后于上部結構破壞。(3)利用MIDAS GTS NX軟件對開挖過程進行應力滲流耦合分析,分析結果表明隨著開挖深度的增加,地表沉降和樁身應力不斷增大,基坑邊緣土體和樁周部分土體會發(fā)生塑性變形。通過現場實測數據分析了圍護墻側移和地面沉降變化情況,得出了兩道橫撐軸力的變化規(guī)律并根據計算分析對橫撐進行了優(yōu)化,結果表明第一道橫撐減少2根、第二道橫撐減少4根時,可以保證明挖施工過程的安全性,同時也可以節(jié)約材料和工序,加快施工進度。
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U455.4
【圖文】：

章 工程背景及施工方案工程背景廣深高速為聯(lián)系廣州與深圳的交通干線，全長 122.8 公里，車流量極大并且對廣圳兩地聯(lián)系起到極其重要的作用。莞惠城際鐵路 GDK10+260 至 GDK10+300 段計要求，該段隧道下穿了廣深高速莞北特大橋 N 段，在高架橋的 13 號橋墩 N76間下行穿越，同時在白馬河大橋下道路中穿過。如圖 2.1 可以看出，該段城際鐵與高架橋斜交，交角為 66°38'34"，同時 N77-D1 高架橋梁樁基侵入該段明挖隧道護墻結構，沿隧道截面方向的入侵深度約為 0.29m，在此同時 N77、76 高架橋樁受到明挖隧道施工的影響。N77、76 受影響橋樁基信息如表 2.1 所示，距離隧道基為 N76-A，其與明挖隧道邊緣距離約 2.067m，N77-A2 距離隧道邊緣凈距最遠 13.443m。本工程施工總體分為兩個階段，即橋梁樁基托換施工和下穿隧道施工實際位置及臨近橋樁統(tǒng)計表如圖 2.1 和表 2.1 所示。

蘭州交通大學工程碩士學位論文道下穿廣深高速公路，對于廣深高速高架橋下部土體會造成前需對橋樁周圍的土體進行加固處理，由此來減少地面及橋方法采用袖閥管注漿方式，漿液材料采用水泥漿，42.5 級普:0.75～1:1，漿液擴散半徑 R=0.5m，注漿孔間距 0.8m，采用梅方式和漿液擴散范圍如圖 2.3 所示。

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本文編號：2723823