摘要
依托盾构隧道近接侧穿群桩工程,土体采用小应变硬化(HSS)模型,模型参数取值借鉴已有研究成果并根据监测位移数据反演,同时考虑土体开挖、衬砌拼装以及盾尾同步注浆等一系列施工工艺措施,将模拟结果与监测数据进行对比验证。研究不同工况下,地表沉降的形态分布、群桩桩基变形及基桩结构受力,同时考虑地表位移对等代层厚度的敏感性。研究结果表明:HSS模型能有效预测隧道近接侧穿高架桥桩引起的变形,模拟结果与监测值较吻合。隧道开挖引起土相对桩产生了滑移。地表沉降及桩身竖向位移在中心线前后各1D范围内随推进步数的增加而不断增大,且增加幅度明显在减小。两线推进地表沉降具有叠加效应,最大沉降量增幅达76.8%。隧道与基桩水平距离越近,引起基桩沉降变化越大,两线推进基桩桩顶沉降增幅达134%。群桩中各排桩的水平位移变化趋势基本相同,且同排桩的水平位移值相差不大,由于群桩遮挡效应,水平位移值呈现出前排桩δ1>中排桩δ2>后排桩δ3;桩身水平位移主要在盾构中轴线2.5D范围内,桩身最大水平位移均出现在隧道中轴线附近。群桩中同排桩桩身附加弯矩及附加轴力沿桩身分布规律相同,桩身最终附加受力与其距离隧道远近有关。随着注浆充率β的增大,等代层厚度及地表沉降呈线性减小。穿越段采取的施工工艺方案是有效的,经估算附加弯矩及轴力对桩基承载力的影响在容许范围内。研究结果对类似工程设计与分析提供了借鉴。
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单位中国科学院西北生态环境资源研究院; 冻土工程国家重点实验室; 南京铁道职业技术学院; 河海大学