樁基下地鐵隧道管片襯砌分析

內(nèi)容簡介

　　隨著盾構(gòu)施工越來越多地應(yīng)用于城市地下工程，盾構(gòu)近距離穿越建（構(gòu)）筑物的現(xiàn)象明顯增多。某地鐵二號線區(qū)間隧道工程就通過大量的建筑物，這些建筑物一般為6～7層，基礎(chǔ)以端承樁為主，其中樁底距離隧道頂?shù)淖钚【嚯x為1.015m，且位于隧道的正上方。對于這種情況的管片結(jié)構(gòu)設(shè)計，國內(nèi)還未見到類似的工程實例和研究報道，本文將以上述工程為背景對這一問題進(jìn)行一些初步探討，以供工程技術(shù)人員參考。　　管片的常規(guī)設(shè)計通常采用荷載結(jié)構(gòu)模型來進(jìn)行分析計算，在進(jìn)行樁基下管片結(jié)構(gòu)分析計算時，主要需要解決兩個問題：一是確定樁基荷載的傳遞而在管片結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的附加荷載的大?。欢沁x擇適宜的管片結(jié)構(gòu)計算模型。本文主要對這兩方面的問題進(jìn)行討論?！　　　?、樁基荷載的傳遞　　在豎向荷載的作用下，樁上部受到壓縮而產(chǎn)生相對于土的向下位移，與此同時，樁側(cè)表面受到向上的摩阻力。樁身荷載通過發(fā)揮出來的摩阻力而傳遞到樁周土層并向周圍擴散，致使樁身荷載和樁身壓縮變形隨深度遞減。在樁土相對位移等于零處，摩阻力為零。隨荷載增加，樁身壓縮量和位移增大，樁下部的摩阻力也隨之調(diào)動起來，樁底土層也因受到壓縮而產(chǎn)生樁端阻力，并把樁基荷載向周圍擴散傳遞。樁端土層的壓縮加大了樁土相對位移，從而使樁身摩阻力進(jìn)一步發(fā)揮出來，當(dāng)樁身摩阻力全部發(fā)揮而達(dá)到極限后，如繼續(xù)施加荷載，其荷載增量將全部由樁端承擔(dān)，直至達(dá)到極限值?！　∮蓸痘奢d的傳遞規(guī)律可以看出，樁基荷載一般由樁側(cè)摩阻力和樁端阻力共同承擔(dān)，樁側(cè)摩阻力先于樁端阻力發(fā)揮，其中樁端阻力直接傳遞至樁端持力層，樁側(cè)阻力以剪應(yīng)力的形式傳遞給樁周土體并最終擴散分布于樁端持力層?！　∪藗冸m然對樁基進(jìn)行了大量研究，取得了大量的成果，但是要準(zhǔn)確估計樁基荷載在周圍土體中的傳遞，目前還缺乏好的辦法。在實際工程中人們?nèi)砸越?jīng)驗法和彈性理論解為主來進(jìn)行分析計算。本文主要對下面兩種方法進(jìn)行討論：1）擴散角法及其與Boussinesq或Mindlin解的結(jié)合法；2）基于Mindlin解的方法。在本文的論中，暫不考慮隧道施工對樁和周圍的影響?！　?

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