基于正交試驗的隧道近接施工隔離樁優(yōu)化設(shè)計
發(fā)布時間:2021-01-09 11:30
隔離樁作為一種主要的施工控制措施廣泛應(yīng)用于隧道近接敏感建(構(gòu))筑物施工中,但目前尚未有規(guī)范對隔離樁的設(shè)計做出規(guī)定,現(xiàn)行隔離樁設(shè)計主要依據(jù)經(jīng)驗進(jìn)行。針對這一現(xiàn)狀,采用數(shù)值方法對影響隔離樁隔離效果的樁長、距隧道距離、樁徑和樁彈模等4個主要因素進(jìn)行正交試驗,定義隔離系數(shù)并以此作為試驗指標(biāo)表征隔離樁隔離效果,分析評價各因素對隔離樁隔離效果的影響程度。研究結(jié)果表明:樁長是影響隔離樁隔離效果的最主要因素。進(jìn)一步基于隔離樁影響因素評價對隔離樁合理樁長的確定進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化,建議隔離樁樁長取1.2倍的隧底埋深時,能取得較好的隔離效果。
【文章來源】:鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2020,17(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
有限元計算模型
建筑物基礎(chǔ)與土體以及隔離樁與土體之間的接觸關(guān)系采用經(jīng)典的Coulomb摩擦接觸,摩擦因數(shù)根據(jù)界面摩擦角確定。對于樁土界面摩擦角的確定,一些學(xué)者,如Potyondy等[20-21]給出了估算公式,本文根據(jù)Daniela等[4]建議取混凝土-土界面摩擦角為δ=2φ/3。隧道開挖模擬,其實質(zhì)為地層應(yīng)力釋放。Abaqus提供了2種隧道開挖模擬方法,本文采用物理意義更為明確的收斂-約束法進(jìn)行隧道開挖模擬。收斂-約束法實現(xiàn)隧道開挖引起的地層應(yīng)力釋放模擬原理為:在分析步中折減隧道周邊單元的節(jié)點反力,該折減系數(shù)即為隧道開挖引起的應(yīng)力釋放系數(shù)。由于本文重點討論隔離樁對隧道開挖引起的地層位移的隔離效應(yīng),因此隧道采用全斷面一次性開挖。
由圖3可知,采用本文數(shù)值模型所得的地表沉降曲線與采用Peck公式獲得的地表沉降曲線具有較好的一致性。因此,在后續(xù)的計算分析中可采用本文所標(biāo)定的數(shù)值模型。2 隔離樁參數(shù)正交試驗設(shè)計
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]小半徑盾構(gòu)下穿高鐵橋支護(hù)優(yōu)化及變形控制研究[J]. 王國富,鄭濤,路林海,孫捷城. 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報. 2017(01)
[2]地鐵隧道側(cè)穿鄰近建筑中隔離樁的應(yīng)用研究[J]. 盧致強(qiáng),曹平,劉建偉,程韜,李冀偉. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計. 2016(12)
[3]盾構(gòu)隧道施工過程及支護(hù)方式對高速鐵路高架橋群樁基礎(chǔ)影響分析[J]. 劉喆,何平,張安琪,陳錚. 工程力學(xué). 2016(S1)
[4]隔離樁對基坑外既有隧道變形控制的優(yōu)化分析[J]. 鄭剛,杜一鳴,刁鈺. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2015(S1)
[5]地鐵隧道下穿建筑地基基礎(chǔ)的災(zāi)變特征與控制[J]. 曹伍富,胡愈,姚愛軍,衡朝陽,毛利勤. 地下空間與工程學(xué)報. 2014(S2)
[6]隧道不同位置下穿施工引起鄰近建筑物的變形分析[J]. 柳厚祥,任志勇,陳思宇. 土木工程學(xué)報. 2014(08)
[7]盾構(gòu)誘發(fā)的地表及鄰近建筑物變形規(guī)律研究[J]. 任建喜,李慶園,鄭贊贊,高丙麗,劉朝科,張琨,馮曉光. 鐵道工程學(xué)報. 2014(01)
[8]邊載作用下隔離樁隔離效果的影響因素研究[J]. 竺明星,王磊,龔維明. 巖土工程學(xué)報. 2014(04)
[9]隔離樁在隧道側(cè)穿鄰近淺基建筑中的應(yīng)用[J]. 紀(jì)新博,趙文,李慎剛,周作順. 東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(01)
[10]隔離樁在緊鄰淺基礎(chǔ)建筑的深基坑工程變形控制中的應(yīng)用[J]. 費緯. 巖土工程學(xué)報. 2010(S1)
博士論文
[1]軟土地區(qū)深基坑施工引起的變形及控制研究[D]. 丁勇春.上海交通大學(xué) 2009
本文編號:2966567
【文章來源】:鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2020,17(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
有限元計算模型
建筑物基礎(chǔ)與土體以及隔離樁與土體之間的接觸關(guān)系采用經(jīng)典的Coulomb摩擦接觸,摩擦因數(shù)根據(jù)界面摩擦角確定。對于樁土界面摩擦角的確定,一些學(xué)者,如Potyondy等[20-21]給出了估算公式,本文根據(jù)Daniela等[4]建議取混凝土-土界面摩擦角為δ=2φ/3。隧道開挖模擬,其實質(zhì)為地層應(yīng)力釋放。Abaqus提供了2種隧道開挖模擬方法,本文采用物理意義更為明確的收斂-約束法進(jìn)行隧道開挖模擬。收斂-約束法實現(xiàn)隧道開挖引起的地層應(yīng)力釋放模擬原理為:在分析步中折減隧道周邊單元的節(jié)點反力,該折減系數(shù)即為隧道開挖引起的應(yīng)力釋放系數(shù)。由于本文重點討論隔離樁對隧道開挖引起的地層位移的隔離效應(yīng),因此隧道采用全斷面一次性開挖。
由圖3可知,采用本文數(shù)值模型所得的地表沉降曲線與采用Peck公式獲得的地表沉降曲線具有較好的一致性。因此,在后續(xù)的計算分析中可采用本文所標(biāo)定的數(shù)值模型。2 隔離樁參數(shù)正交試驗設(shè)計
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]小半徑盾構(gòu)下穿高鐵橋支護(hù)優(yōu)化及變形控制研究[J]. 王國富,鄭濤,路林海,孫捷城. 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報. 2017(01)
[2]地鐵隧道側(cè)穿鄰近建筑中隔離樁的應(yīng)用研究[J]. 盧致強(qiáng),曹平,劉建偉,程韜,李冀偉. 鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計. 2016(12)
[3]盾構(gòu)隧道施工過程及支護(hù)方式對高速鐵路高架橋群樁基礎(chǔ)影響分析[J]. 劉喆,何平,張安琪,陳錚. 工程力學(xué). 2016(S1)
[4]隔離樁對基坑外既有隧道變形控制的優(yōu)化分析[J]. 鄭剛,杜一鳴,刁鈺. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2015(S1)
[5]地鐵隧道下穿建筑地基基礎(chǔ)的災(zāi)變特征與控制[J]. 曹伍富,胡愈,姚愛軍,衡朝陽,毛利勤. 地下空間與工程學(xué)報. 2014(S2)
[6]隧道不同位置下穿施工引起鄰近建筑物的變形分析[J]. 柳厚祥,任志勇,陳思宇. 土木工程學(xué)報. 2014(08)
[7]盾構(gòu)誘發(fā)的地表及鄰近建筑物變形規(guī)律研究[J]. 任建喜,李慶園,鄭贊贊,高丙麗,劉朝科,張琨,馮曉光. 鐵道工程學(xué)報. 2014(01)
[8]邊載作用下隔離樁隔離效果的影響因素研究[J]. 竺明星,王磊,龔維明. 巖土工程學(xué)報. 2014(04)
[9]隔離樁在隧道側(cè)穿鄰近淺基建筑中的應(yīng)用[J]. 紀(jì)新博,趙文,李慎剛,周作順. 東北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(01)
[10]隔離樁在緊鄰淺基礎(chǔ)建筑的深基坑工程變形控制中的應(yīng)用[J]. 費緯. 巖土工程學(xué)報. 2010(S1)
博士論文
[1]軟土地區(qū)深基坑施工引起的變形及控制研究[D]. 丁勇春.上海交通大學(xué) 2009
本文編號:2966567
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