珠海横琴某深厚软土桩基施工对邻近既有盾构隧道的影响分析

• 作 者: 何必伍
• 出 处: 华南理工大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 钻孔灌注桩 盾构隧道 深厚软土 数值模拟 参数分析

近年来,随着我国经济的快速发展,各地都市化规模不断扩大,珠海横琴新区作为“一国两制”下探索“粤港澳”合作新模式的示范区,近年来也不断加强基础设施建设,并拥有了该地区的第一条珠机城轨隧道。与此同时,由于地铁经济的带动,沿线越来越多的高层建筑拔地而起,但由于地处珠三角深厚软土地质的特殊性,以及建筑地基承载力和控制沉降量的需要,该类建筑大多采用钻孔灌注桩基础。因此,不断涌现钻孔灌注桩施工对邻近既有珠机城轨隧道影响的问题,从而成为该地区工程建设的热点与难点。本文依托该地区某深厚软土桩基工程邻近既有珠机城轨隧道进行施工的实例,利用有限元软件Midas GTS NX建立三维数值模型,模拟分析钻孔灌注桩在施工的各个阶段对邻近既有盾构隧道产生的影响及其规律,主要研究内容及结论如下:(1)对比分析钢套管护壁和泥浆护壁两种工况下的钻孔灌注桩在施工的各个阶段对邻近盾构隧道产生的影响。结果表明:两种工况下的桩基施工,对隧道管片在各个阶段的轴力和弯矩的最大值几乎不产生影响,隧道管片的Y向水平位移最大值均远小于同阶段的其它各向位移最大值。(2)分别以地质条件、桩基直径、桩隧间水平净距和桩基施工顺序为影响因素,进行钻孔灌注桩施工对邻近盾构隧道变形影响的参数分析。结果表明:地质条件不同,隧道管片在整个施工中的各向位移最大值所出现的施工阶段也不同。在施工的各个阶段,隧道管片各向位移最大值与桩径均呈正向非线性关系,而与桩隧间水平净距均呈反向非线性关系。对垂直隧道方向的桩列,优先施工利隧道近处的桩基有助于控制隧道的变形,相反则不利于控制隧道的变形。(3)对控制桩基施工引起邻近盾构隧道变形的桩周加固法进行设计参数分析。结果表明:桩周加固宽度对控制桩基施工引起邻近隧道管片变形具有明显的作用,但桩周加固宽度和深度的持续增加,对控制隧道变形的效果并非呈线性关系;桩周加固下的桩基混凝土硬化对隧道管片产生的竖向位移最大值方向与未加固下的管片竖向位移最大值方向相反。