基于渗流应力耦合的盾构隧道开挖对邻近桥梁桩基的影响

• 作 者: 黄戡 孙逸玮 杨伟军 匡希龙 周经伟 李宇健 黄先强
• 机 构: 长沙理工大学土木工程学院,长沙学院土木工程学院
• 出 处: 中南大学学报:自然科学版
• 发表日期: 2021年3期
• 关键词: 盾构隧道 桥梁桩基 Pasternak模型 流固耦合 数值分析 shield tunnel bridge pile foundation Pasternak m
• 基金项目: 国家自然科学基金资助项目(52078060),湖南省自然科学基金资助项目(2020JJ4606),湖南省教育厅科学研究重点项目(18A127),长沙理工大学“双一流”科学研究国际合作拓展项目(2018IC19),长沙理工大学土木工程优势特色重点学科创新性项目(18ZDXK05)

基于Pasternak地基模型推导分层地基中盾构施工引起的邻近桩基竖向和水平位移理论解,并建立三维有限元模型,结合现场实测对比各种计算工况下桥墩沉降量和桩身竖向位移。同时,基于流固耦合理论分析桩身的竖向、水平向和沿隧道纵向的位移过程及桩身应力变化趋势。研究结果表明:流固耦合下开挖掌子面上方土体渗流速度较周围土体的渗流速度快,盾构通过后隧道两侧地下水表呈现出“U”形向隧道上方补给的流动状态;桩身竖向位移以隧道顶部水平位置为界,上部桩身沉降,下部桩身向上位移;桩身水平位移呈现出“S”形分布,在隧道附近产生应力