基于FLAC 3D的近接隧道桥梁桩基优化设计分析

当新建桥梁近接既有隧道施工时,桥梁桩基的位置以及尺寸至关重要。为优化桥梁桩基参数以减小桥梁工程造价并保证既有隧道的安全,以宜毕高速公路叙永支线近接青岗脚隧道的桥段为例,采用FLAC 3D数值模拟软件对不同桩基距隧道净间距、桩长、桩径条件下既有隧道支护结构的最大内力和位移、桩基位移等进行分析对比,找出了最优桥梁桩基设计方案;然后,在优化方案基础上,研究了整个桥梁施工过程中桩基受力变化对既有隧道支护结构内力和位移的影响。研究结果表明:桩基与隧道的最优间距为15 m,最优桩长为41 m~42 m,最优桩径为1.5 m~2.0 m。桩基与隧道间距为15 m、桩长为42 m、桩径为1.5 m的数值分析结果显示,桥梁施工过程中,桩基的最大沉降值为18.6 mm,而隧道拱顶最大沉降值和最大弯矩值则分别为4.0 mm和802.8 kN·m,这表明该设计可以同时满足桥梁和隧道的安全使用要求。