复合断面隧道受侧方沉桩影响的模型试验研究

打桩施工产生的冲击荷载和挤土效应可通过地层传递到隧道结构,需进行控制和监测来保证地铁隧道的正常运营。基于青岛地区的地层工况,采用室内模型试验研究复合断面隧道受旁侧沉桩施工的影响。试验中考虑了单桩、群桩、沉桩深度与桩隧间距等因素,研究沉桩对既有隧道附加弯矩和振动效应的影响。结果表明:随着桩隧间距的增大,隧道的附加弯矩逐渐减小,附加弯矩的分布形态基本呈现出了隧道顶部和底部远离中心点位、左右两端靠近中心点位的趋势。当沉桩深度超过某一定值时,沉桩深度和桩隧间距对隧道振速有明显的影响。模型试验揭示了复合地层中沉桩施工对临近既有隧道的受力变形和动力响应规律,研究成果可为类似工况下隧道监测提供参考。

软硬复合断面隧道受侧方开挖卸荷的影响研究

结合实际工况设计2组室内模型试验,研究上软下硬复合断面隧道结构受侧方基坑开挖卸荷而产生的影响。对比2组模型试验结果发现,受侧方基坑开挖卸荷的影响,隧道周围土压力分布呈现“葫芦”形态,隧道环向弯矩分布呈现“∞”形态;相比于单一软岩工况(对照组),软硬复合工况(试验组)中隧道周围土压力和环向弯矩的变化小,尤其是位于硬岩层中的变化更小,表明下部硬岩层的存在在一定程度上限制了隧道受侧方基坑开挖卸荷的影响。模型试验揭露了软硬复合地层中基坑开挖对侧方隧道的力学影响规律,及其与单一软岩地层中的不同,其结论可以为类似工程的设计和施工提供一定参考。