隨著城市地鐵和高速鐵路建設(shè)的迅速發(fā)展,盾構(gòu)隧道有時(shí)不可避免地會(huì)穿越高鐵橋樁基礎(chǔ),對樁基礎(chǔ)的安全性和穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響。本文以武漢市軌道交通11號線一標(biāo)段教育中路站~藥監(jiān)局站區(qū)間盾構(gòu)隧道穿越武廣高鐵高架橋工程為依托,采用現(xiàn)場監(jiān)測和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對盾構(gòu)隧道穿越高鐵高架橋樁基礎(chǔ)的變形與受力規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。主要研究內(nèi)容和成果有:(1)系統(tǒng)回顧了盾構(gòu)隧道施工對地層以及樁基礎(chǔ)影響的研究現(xiàn)狀,指出了這些研究中存在和需要解決的問題。(2)總結(jié)了隧道盾構(gòu)施工引起的地層變形及樁基變形機(jī)理,為下文的數(shù)值模擬提供了理論依據(jù)。對魏新江錐形荷載模型下的地面最大沉降值公式進(jìn)行了補(bǔ)充,提出了拋物線和余弦兩種荷載模型下的地面最大沉降值公式,通過工程實(shí)例驗(yàn)證對比發(fā)現(xiàn),本論文提出的余弦荷載模型下的地面最大沉降值公式更接近于實(shí)測值。(3)根據(jù)盾構(gòu)隧道穿越高鐵高架橋工程的實(shí)測資料,對盾構(gòu)隧道穿越時(shí)樁基周圍的地表沉降、橋墩以及梁體變形進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明:盾構(gòu)施工引起的地表沉降主要產(chǎn)生在盾構(gòu)穿越階段,約占總沉降的60%,盾構(gòu)離開監(jiān)測斷面45m以后,沉降曲線趨于平緩,二次注漿會(huì)使沉降曲線有一個(gè)明顯的回升;盾構(gòu)施工引起的橋墩豎向和水平位移非常小,盾構(gòu)穿越期產(chǎn)生的位移約占總位移的70%;梁體豎向和水平位移主要是由盾構(gòu)穿越期間引起的。(4)利用MIDAS-GTS建立了三維有限元數(shù)值計(jì)算模型,對盾構(gòu)隧道穿越高鐵高架橋樁基礎(chǔ)的施工過程進(jìn)行了模擬,對高鐵高架橋樁基、橋墩及梁體的受力變形規(guī)律進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:樁基與開挖隧道之間的距離不同,它的變形和受力規(guī)律不同,靠近開挖隧道內(nèi)側(cè)樁的水平變形明顯大于外側(cè)樁的水平變形,盾構(gòu)隧道施工引起樁基彎矩的變化遠(yuǎn)大于軸力的變化;地表沉降、橋墩及梁體豎向位移模擬值與實(shí)測值基本吻合,模型尺寸和參數(shù)選取是合理的。(5)采用數(shù)值模擬研究了盾構(gòu)施工控制措施對樁基的影響,分析了土艙壓力、管片千斤頂壓力、注漿材料彈性模量和注漿壓力這四種施工參數(shù)下,樁基軸力、彎矩、豎向位移和水平位移的變化規(guī)律。研究表明:土艙壓力、注漿材料彈性模量對樁基影響較大,當(dāng)注漿材料彈性模量增大到某一值時(shí),樁基軸力和豎向位移變化趨于穩(wěn)定;隨著管片千斤頂壓力、注漿壓力的增大樁基的內(nèi)力和位移都增大,但變化較小。
【學(xué)位單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U455.43;U443.15
【部分圖文】：

論文技術(shù)路線

在半徑為0r 圓平面上建立了錐形擾動(dòng)荷載的簡化模型，如圖2-1、圖2-2所示，推導(dǎo)出了由隧道盾構(gòu)施工引起的地面最大沉降值的簡化公式，見公式2-4。圖 2-1 隧道橫截面錐形荷載 圖 2-2 隧道縱截面錐形荷載Fig.2-1 Parabolic load of tunnel longitudinal sectionFig.2-2 Conical load of longitudinal section of tunnel魏新江錐形荷載模型下，地面沉降最大值maxS 為：20 0maxf r(1 )SE μ= （2-4）式中：0f 為集中力F 的最大值；E 為土的彈性模量； μ 為土的泊松比。2.3.3 對魏新江地面最大沉降值公式的補(bǔ)充1、魏新江錐形荷載模型存在不足之處（1）錐形荷載模型中，荷載與地面距離間呈線性關(guān)系分布，而Peck公

在半徑為0r 圓平面上建立了錐形擾動(dòng)荷載的簡化模型，如圖2-1、圖2-2所示，推導(dǎo)出了由隧道盾構(gòu)施工引起的地面最大沉降值的簡化公式，見公式2-4。圖 2-1 隧道橫截面錐形荷載 圖 2-2 隧道縱截面錐形荷載Fig.2-1 Parabolic load of tunnel longitudinal sectionFig.2-2 Conical load of longitudinal section of tunnel魏新江錐形荷載模型下，地面沉降最大值maxS 為：20 0maxf r(1 )SE μ= （2-4）式中：0f 為集中力F 的最大值；E 為土的彈性模量； μ 為土的泊松比。2.3.3 對魏新江地面最大沉降值公式的補(bǔ)充1、魏新江錐形荷載模型存在不足之處（1）錐形荷載模型中，荷載與地面距離間呈線性關(guān)系分布，而Peck公
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本文編號：2860220