隧道開挖引起的地層損失對靜壓樁端承力影響的理論與數(shù)值模擬分析.pdf

1、本文研究了城市地區(qū)隧道與現(xiàn)有樁基之間的相互作用。文章采用了空洞理論和有限元理論進行了分析。
　　文章提出了一種利用圓孔擴張理論估算靜壓樁承載力的方法，并對相關(guān)機理進行了說明。對模型參數(shù)進行了研究，以評估其對樁端承載力的影響。結(jié)果表明，靜壓樁的安裝會對地層初始壓力產(chǎn)生影響，且隨著與樁端彈塑性界面距離的增大而減小，并且樁端承載力的增加與土壤的粘聚力、摩擦角和密度有關(guān)。提出了一種利用簡化空腔收縮理論估算隧道樁端損失量對樁端承載力影響的方

2、法，并對相關(guān)機理進行了說明。對樁-隧之間的相互作用進行了參數(shù)分析，結(jié)果表明，根據(jù)隧道與樁端的相對位置，隧道體積的損失可以造成樁端承載力的提高或減小。
　　采用PLAXIS進行了二維數(shù)值模擬分析。重點分析了隧道開挖對現(xiàn)有靜壓樁的土體運動和應力的影響，并與分析結(jié)果進行了比較。隧道會造成樁端壓力和拉力的減小，這取決于樁基礎(chǔ)相對于影響區(qū)的位置。對于位于影響范圍內(nèi)的樁基礎(chǔ)，樁主要受拉力，這是由于樁與周圍土體之間的相對運動引起的。空腔理論和有

3、限元分析都表明當有限元分析中Xtp＞12.5m或者空腔理論Xtp＞11m時，拉應力會增加。隨著隧道與樁的分離導致的壓應力的發(fā)展規(guī)律也驗證了這兩種分析結(jié)果。壓縮力通常要比極限承載力小。對地層深度的研究結(jié)果也表明，隨著深度的增加qb,vl/qb的值也在增加。深度也會影響各向同性圍巖的壓力?？梢圆捎靡粋€關(guān)于圍壓的函數(shù)對地層摩擦角和膨脹角進行分析。對于工況3，這兩種方法（空腔理論和有限元法）也都驗證了隧道的大小對樁端承載力的影響，qb,vl/q