北京地鐵工程施工對既有市政橋梁基礎的影響及評估研究.pdf

1、北京市目前正處于地鐵建設的高峰期，北京地鐵2015年總里程將超過700公里。市區(qū)內密集的高層建筑、高架橋梁大多采用樁基礎。地鐵工程由于受線路走向、地下空間等限制，有時不可避免地要從這些樁基的下方、側面甚至在樁位處通過。本文以北京地鐵四號線為例，從鄰近度的概念出發(fā)，研究了地鐵區(qū)間、車站地下結構施工對土體擾動引起周圍地層變形和位移的估計方法、地層變形引起臨近地下結構周圍土體與橋樁發(fā)生相互作用，引起橋樁的變形和位移;研究了地鐵明挖基坑、暗挖或

2、盾構隧道施工對鄰近橋樁的影響、以及不同影響因素對臨近橋樁的側向變形和彎矩的變化規(guī)律。通過橋樁較大側向變形和內力對上部橋梁結構的影響研究，提出的橋樁側向變形和內力的評估指標，補充和完善了現有的臨近地鐵工程的橋梁評估體系。通過研究，得出以下主要結論:
　　(1)地鐵工程與橋基的鄰近度判別
　　提出了鄰近度的概念，利用模糊綜合評價的基本思想確定了位置、距離、埋深以及結構重要性作為研究地鐵施工對鄰近橋梁樁基的主要影響因素。提出了鄰近

3、分區(qū)分度準則，為研究地鐵施工對鄰近橋梁樁基的影響分析提出了分析判斷評價標準。
　　(2)地鐵施工對鄰近橋梁基礎影響的現場試驗研究
　　以北京地鐵盾構區(qū)間穿越鄰近既有橋梁樁基工程為依托，進行了鄰近橋樁及地表的沉降監(jiān)測試驗，提出了各監(jiān)測對象的沉降控制指標，對橋梁墩柱的監(jiān)測數據進行重點分析。建立了盾構穿越鄰近橋樁的數值分析模型，并針對樁身沉降、樁體側向位移和周邊土體沉降三個指標，將數值計算結果與實際監(jiān)測數據進行相互驗證。
　

4、　(3)地鐵明挖基坑施工對橋基影響的參數研究
　　基于FLAC3D數值分析軟件，充分考慮樁土相互作用、建立三維有限元模型，對明挖基坑施工對臨近橋樁的影響進行了數值分析。主要分析了幾何因素、邊界因素、物理因素等的影響;其中，幾何因素包括基坑開挖深度、基坑與樁凈距、坑外受影響樁的樁長;邊界因素包括樁頂作用力、樁頂約束條件;物理因素包括土層物理參數、土層與樁體接觸參數等。
　　(4)地鐵暗挖施工和盾構施工對鄰近橋樁影響的參數研究<

5、br>　　用FLAC3D數值分析軟件對地鐵暗挖和盾構施工對臨近橋樁的影響進行了參數研究。分別考慮了幾何因素包括隧道上部土厚度、隧道與樁凈距、樁長;邊界因素包括隧道開挖的應力釋放率、樁頂力;物理因素包括土層物理參數、土層與樁體接觸參數等因素對地鐵隧道臨近橋樁的影響進行了數值計算模擬。
　　(5)地鐵工程臨近橋基施工對既有市政橋梁影響的評估分析
　　結合前述研究成果，提出相對完善的地鐵鄰近橋樁施工安全評估的方法步驟，進而提出了鄰