【摘 要】
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随着我国现代化建设水平的不断提高,城市地铁设施作为地下空间开发利用的重点,得到了迅速发展,受线路规划、空间冲突等因素的限制,新建地铁线路邻近或近距离穿越既有桥梁难以避免。因地铁隧道盾构施工,周围土体受到扰动,导致邻近的桩基产生附加内力与变形,改变桥梁受力状态甚至威胁桥梁结构安全,这对建设工程造成极大的挑战。如何确保既有桥梁的正常运营及结构安全已成为城市地铁隧道盾构施工领域重要的研究课题之一,科学分
【基金项目】
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广东省现代土木工程技术重点实验室（2021B1212040003）
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随着我国现代化建设水平的不断提高,城市地铁设施作为地下空间开发利用的重点,得到了迅速发展,受线路规划、空间冲突等因素的限制,新建地铁线路邻近或近距离穿越既有桥梁难以避免。因地铁隧道盾构施工,周围土体受到扰动,导致邻近的桩基产生附加内力与变形,改变桥梁受力状态甚至威胁桥梁结构安全,这对建设工程造成极大的挑战。如何确保既有桥梁的正常运营及结构安全已成为城市地铁隧道盾构施工领域重要的研究课题之一,科学分析隧道盾构施工对邻近桩基的变形和内力影响,对保护既有结构安全及保障建设工程顺利进行具有十分重要的意义。本文以广州地铁某盾构隧道施工区间为工程背景,依据地质勘察资料及具体施工资料,运用有限元软件MIDAS/GTS NX进行数值分析,研究隧道盾构施工对邻近桥梁群桩的影响规律。本文主要研究工作如下:（1）阐述了目前隧道盾构施工对地层及邻近桩基影响的研究现状,总结了隧道盾构施工对邻近桩基影响的分析方法。（2）运用有限元分析软件,合理考虑了各项施工参数及施工过程,建立了模拟实际隧道盾构施工过程的三维有限元模型,并对地表沉降、桩基位移与内力进行分析。基于有限元计算结果,根据Peck公式使用反分析法得到本工程的地层损失率为0.3%,隧道开挖在纵向对地表沉降的影响范围主要在4倍洞径距离内,对桩顶位移及桩基附加轴力的影响范围主要在3倍洞径距离内,对桩基附加弯矩的影响范围主要在2倍洞径距离内。（3）通过单因素控制,进行多组有限元对比分析,研究盾构施工土仓压力、千斤顶推力、注浆压力、隧道与桩基水平距离及隧道埋深五个因素对地表沉降及桩基位移与内力的影响规律。（4）对隧道盾构施工条件下被动群桩的遮拦效应进行深入分析,讨论桩距、桩数对被动群桩遮拦效应的影响,并探讨低承台群桩基础下被动群桩遮拦效应的特性,分析在低承台群桩基础下承台约束对被动群桩遮拦效应的影响。本文的内容可为类似工程提供参考。
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