北京地鐵工程施工對(duì)既有市政橋梁基礎(chǔ)的影響及評(píng)估研究.pdf

1、北京市目前正處于地鐵建設(shè)的高峰期，北京地鐵2015年總里程將超過(guò)700公里。市區(qū)內(nèi)密集的高層建筑、高架橋梁大多采用樁基礎(chǔ)。地鐵工程由于受線路走向、地下空間等限制，有時(shí)不可避免地要從這些樁基的下方、側(cè)面甚至在樁位處通過(guò)。本文以北京地鐵四號(hào)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(jié)構(gòu)施工對(duì)土體擾動(dòng)引起周圍地層變形和位移的估計(jì)方法、地層變形引起臨近地下結(jié)構(gòu)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(gòu)隧道施工對(duì)鄰近橋樁的影響、以及不同影響因素對(duì)臨近橋樁的側(cè)向變形和彎矩的變化規(guī)律。通過(guò)橋樁較大側(cè)向變形和內(nèi)力對(duì)上部橋梁結(jié)構(gòu)的影響研究，提出的橋樁側(cè)向變形和內(nèi)力的評(píng)估指標(biāo)，補(bǔ)充和完善了現(xiàn)有的臨近地鐵工程的橋梁評(píng)估體系。通過(guò)研究，得出以下主要結(jié)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(píng)價(jià)的基本思想確定了位置、距離、埋深以及結(jié)構(gòu)重要性作為研究地鐵施工對(duì)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(zhǔn)則，為研究地鐵施工對(duì)鄰近橋梁樁基的影響分析提出了分析判斷評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
　　(2)地鐵施工對(duì)鄰近橋梁基礎(chǔ)影響的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究
　　以北京地鐵盾構(gòu)區(qū)間穿越鄰近既有橋梁樁基工程為依托，進(jìn)行了鄰近橋樁及地表的沉降監(jiān)測(cè)試驗(yàn)，提出了各監(jiān)測(cè)對(duì)象的沉降控制指標(biāo)，對(duì)橋梁墩柱的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行重點(diǎn)分析。建立了盾構(gòu)穿越鄰近橋樁的數(shù)值分析模型，并針對(duì)樁身沉降、樁體側(cè)向位移和周邊土體沉降三個(gè)指標(biāo)，將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行相互驗(yàn)證。
　

4、　(3)地鐵明挖基坑施工對(duì)橋基影響的參數(shù)研究
　　基于FLAC3D數(shù)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(duì)明挖基坑施工對(duì)臨近橋樁的影響進(jìn)行了數(shù)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(kāi)挖深度、基坑與樁凈距、坑外受影響樁的樁長(zhǎng);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(shù)、土層與樁體接觸參數(shù)等。
　　(4)地鐵暗挖施工和盾構(gòu)施工對(duì)鄰近橋樁影響的參數(shù)研究<

5、br>　　用FLAC3D數(shù)值分析軟件對(duì)地鐵暗挖和盾構(gòu)施工對(duì)臨近橋樁的影響進(jìn)行了參數(shù)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(zhǎng);邊界因素包括隧道開(kāi)挖的應(yīng)力釋放率、樁頂力;物理因素包括土層物理參數(shù)、土層與樁體接觸參數(shù)等因素對(duì)地鐵隧道臨近橋樁的影響進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算模擬。
　　(5)地鐵工程臨近橋基施工對(duì)既有市政橋梁影響的評(píng)估分析
　　結(jié)合前述研究成果，提出相對(duì)完善的地鐵鄰近橋樁施工安全評(píng)估的方法步驟，進(jìn)而提出了鄰