盾构开挖对桩基内力和变形的影响

为研究盾构开挖对建筑物的影响,以某6层框架结构为研究对象,考虑上部结构-桩基-土体的共同作用。采用有限元软件ABAQUS6.14-1建立了盾构隧道、土体、桩基、上部框架的整体三维有限元模型,计算分析盾构下穿框架结构对桩基础变形和内力的影响。有限元计算结果表明:桩距盾构轴线的距离不同对桩底水平位移的影响比桩顶大,不同位置的桩的轴力受盾构开挖的影响各有不同,当开挖面推进到桩轴线并前进4倍洞径以内时桩的水平位移、弯矩和轴力的变化最为显著,桩上部所受弯矩较大且距地面0.2倍桩长处弯矩最大,应用采桩基础托换的方法减小该位置处的桩身弯矩。

双线盾构施工穿越对上部框架结构影响有限元分析

为研究盾构开挖对框架结构的影响,以合肥市某5层框架结构为研究对象,考虑上部结构-桩基-土体的共同作用。采用有限元软件ABAQUS建立了盾构隧道、土体、桩基、上部框架的整体三维有限元模型,结合实际监测数据计算分析了双线盾构施工穿越框架结构的影响。有限元计算结果表明:随着框架结构层数的增加,框架中柱Z2的x方向倾斜度逐渐变大,而随着盾构的掘进Z2的x方向倾斜度先增大后减小。框架中柱Z2的y方向倾斜度逐渐变大,而随着左右双线盾构分别通过Z2下方时Z2的x、y方向倾斜度极大。并结合开挖之前的监测数据与有限模拟结果预测了基础总最大整体倾斜为0.61‰、最大相邻柱基沉降差为0.0011L。两指标均未超《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)关于同类建筑基础变形的限值(4‰及0.002L)。