文档介绍：第卷第期土木工程学报
年月
地铁开挖对上部桩基变形的影响研究
李宁, 王柱韩煊, 柳厚祥
( 西安理工大学,陕西西安; 中国科学院兰州寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州;
北京市勘察设计研究院,北京)
摘要:采用有限元数值模拟分析技术,研究因隧道开挖施工而引起周围土体及不同位置单桩的变形规律。在分析
中考虑了不同位置单桩和桩—土相互作用的影响。系统数值试验研究成果显示: () 地铁开挖对上部桩土沉降
影响明显,引起桩两侧的明显沉降变形差,使桩土可能产生负摩阻力或分离—临洞侧丧失摩阻力。() 由于左
侧桩的存在使隧道两侧土体的刚度明显不对称,故隧道开挖引起有桩侧向洞内的水平位移远小于无桩侧,且随
着桩长增加,这一差异增大。() 地铁开挖引起短桩以刚性倾斜为主的变位,引起长桩以挠曲为主的变位。
() 地铁开挖对洞周桩土的变形影响可分为个不同影响区, 区桩土主要以整体下沉变形为主; 区以明显的
不对称变形为主要特点,且在桩底会产生一定的压缩刺入变形,沉降量较其余三个区均大; 区特点与区相
似,但沉降量明显减小; 区几乎不受开挖影响。对洞周土体进行了分区,总结了桩端在不同区内时对周围土体
位移及桩变形的影响规律,为评定地铁建设对于周围环境的影响提供参考依据。
关键词:地铁;隧道;单桩;数值分析;土体位移变化;桩的变形
中图分类号: 文献标识码:
文章编号: ()

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工引起地表沉降可以分为: 开挖地表沉降,包
前言括隧道开挖卸载时开挖面土体向隧道内移动所引起的
地表沉降、支护结构背后的空隙闭合所引起的地表沉
随着我国城市轨道交通建设的飞速发展,地铁隧降、隧道支护结构变形所引起的地表沉降以及隧道结
道开挖对于周围环境的影响已经成为人们广泛关注的构因整体下沉所引起的地表沉降等。固结地表
课题之一。其中,主要的环境问题是由于隧道施工引沉降,主要是由于在含水地层中进行隧道施工时引起
起的地层位移及其对周围建筑物的影响。一般隧道施
的固结沉降。和[]通过室内试验来
研究隧道对桩基承载力和沉降的影响。阮林旺和李永
作者简介:李宁,教授,博士生导师
收稿日期: 盛分析了盾构施工引起相邻桩体变形和受力
· · 土木工程学报年
的机理[],进一步利用弹性力学开尔文解及
弹性地基梁理论导出盾构推进对相邻桩体内力及挠
曲影响的实用计算公式及相应计算程序[]。等
[] 则采用隧道开挖引起土体位移的解析解公式
分析了隧道开挖引起的桩反应问题。等人[]
通过个离心模型试验(桩端位于洞轴线以下
( 为洞径)、洞轴线上、洞轴线以上) 得出了隧
道开挖引起的地层移动和对于邻近桩基(单桩、群
桩) 的影响。等人[]报道了隧洞开挖对于侧桩的
变形的实测。
地铁开挖对地面变形和桩身内力的影响已有过一
些研究,但系统考虑不同位置隧道开挖对桩的影响,
图桩与开挖洞相互位置示意图
以及已建桩对洞周岩土体变形规律的影响至今尚未见
有研究报道。本文拟应用数值试验方法对在不同位置
单桩作用下地铁开挖对洞周岩