隔离桩对隧道引起建筑物沉降的影响及受力分析

通过设置隔离桩来减少盾构隧道开挖对邻近建筑物的基础沉降是一个重要的研究课题。文章针对在隧道与建筑物间设置隔离桩的几种不同情况,通过数值模拟计算了某单一盾构隧道侧穿一带有地下室的筏板基础建筑物时,隔离桩距建筑物不同距离、不同桩长、不同桩径和不同桩间距对建筑物沉降以及水平位移的影响。分析结果表明,隔离桩对建筑物基础位移的改善十分有效,设置在距离隧道较近时效果更好;桩身长度越长对于建筑物基础位移的改善越明显,在嵌入坚硬地层一定长度后效果降低;桩间距设置越小遮拦效果越好;桩径越大减少位移效果越好,但效果提升并不明显,故在经济适用角度考虑应选取适中桩径较合理;桩身弯矩在隧道埋深之上存在反弯点,并且直至嵌入坚硬地层之前范围内为正,之后为负;隔离桩所承受剪力在地表附近和隧道埋深位置处较大,在嵌入坚硬地层后达到最大。

盾构开挖对邻近桩基影响的试验研究

邻近桩基础受到盾构开挖扰动时,桩身会产生附加的应力和位移,从而对桩基承载力造成不利的影响。针对盾构开挖对临近桩基受力影响的研究,可为地下工程的安全稳定施工提供参考依据。文章采用室内模型试验的研究方法,分析了在隧道与桩基相对位置和桩体长度不同情况下桩顶的竖向位移和桩身内力,研究了盾构开挖对邻近桩基的影响。结果表明:隧道开挖导致的桩顶竖向位移和倾斜率均随隧道距离增加而变大,且桩长越短所受影响越明显;桩身附加弯矩的变化随隧道距离增加影响减小,距离隧道越远正弯矩区域越接近顶端,且桩长较短时桩身产生负弯矩区域越大;桩身的附加轴力会随桩侧摩阻力的减少而增加,且后桩由于前桩的隔离作用而使附加轴力增加较小。

基坑开挖对旁侧既有隧道影响的模型试验研究

研究基坑开挖对旁侧既有隧道的影响并制定合理的隧道变形及位移控制措施,是当前城市地下空间开发利用过程中的重要课题之一。文章运用模型试验及数值分析相结合的方法,分析了基坑开挖卸载作用下隧道的内力、位移及土压力变化规律和埋入式隔离桩体系对于既有隧道的保护作用。结果表明:基坑开挖导致隧道呈现两端拉伸,上、下压缩的变形趋势,且隧道埋深越浅、距离基坑越近,隧道变形趋势越大;隧道整体发生朝向基坑一侧的位移,距离基坑较近及埋深较浅的隧道位移较大;靠近基坑一侧的隧道围土压力减小,远离基坑一侧的隧道围土压力增大;长度在基坑嵌固深度上、下的隔离桩体系对隧道有很好的保护作用,但长度过长导致效费比不高,长度未超过基坑开挖时的隔离桩体系对隧道的保护作用有限。