深基坑工程降水对既有高铁桥梁桩基的影响研究

发布时间：2017-08-14 16:13

  本文关键词：深基坑工程降水对既有高铁桥梁桩基的影响研究

  更多相关文章： 基坑降水 止水帷幕 高速铁路桥梁桩基 桩基沉降 评估方法 高铁保护

【摘要】：随着高速铁路的兴建,高速铁路线路安全问题已经成为众所关注的关键问题。由于高速铁路的运行时速非常大,这就对高速铁路的安全控制提出了非常高的要求。其中,基坑降水对运营高铁产生的变形影响非常严重,应当引起工程界的重视。本文将通过数值模拟与工程实测比较相结合的方法,研究基坑降水诱发周边土体的渗流场、应力场、位移场这三场的变化规律,重点分析对比不同工况下,基坑降水对临近高铁桩基等结构的影响规律,并进一步提出降水引起高铁桥梁桩基变形的评估方法,最后研究隔离桩等高铁保护技术对控制高铁变形的效果。主要研究成果如下：(1)以苏州虎丘婚纱城基坑及邻近沪宁城际铁路作为依托工程,首先对桩土相互作用的接触问题进行了分析,结果表明,设置桩土接触单元的计算结果更加合理,更符合工程实际；进一步研究了基坑降水对高铁桩基的影响规律,由于在该工程的实际工况下,止水帷幕完全隔断了微承压含水层,基坑降水对周边环境的影响较小,高铁位置的水位降低了0.2米,最大桩基的竖向变形为1.3mm,轨道面板的倾斜角度为0.0002度。在同一承台下的桩,距离基坑越近,桩的变形越大。(2)分别研究了不同止水帷幕插入深度下、高铁桩基与基坑不同距离时,基坑降水对高铁的影响规律。研究结果表明,在不同止水帷幕插入深度的情况下,止水帷幕的插入含水层深度百分比60%以下时,随着插入深度的增加,控制高铁变形的效果不明显；超过60%后,增加止水帷幕的插入深度能够明显起到控制沉降的作用。高铁桩基与基坑不同距离的工况下,距离基坑越近,高铁位置的水位降深越大；当桩距离基坑较近时,增加两者的间距,桩的竖向变形变化较大；当两者之间的间距增加到一定的程度后,桩竖向变形的差距不断减小。(3)在分析比较抽水试验、数值计算及规范计算方法的基础上,提出了基坑降水对高铁桩基影响的简化评估方法,主要包括两个步骤：第一步,采用大井法预测降水诱发水位变化；第二步,首先利用水位计算结果计算桩周土体沉降值,然后采用规范计算法(桩基沉降规范计算公式)计算负摩擦力及桩底中心沉降,最后确定中性点,计算桩基的最终沉降。研究表明可以将这一评估方法应用于工程实践。(4)分析了两种高铁保护技术对控制高铁变形的效果,包括设置隔离桩、桩基后注浆。研究结果表明,通过在深基坑与高铁桥梁桩基之间设置隔离桩,能够有效控制降水造成的高铁桥梁桩基变形,距离高铁桥梁桩基越近,对高铁的保护效果越明显,考虑到隔离桩施工对高铁的影响,应当在隔离桩与高铁之间设置一定的安全距离；桩基后注浆技术虽然能够在某种程度上减缓高铁桩基的变形,但其作用不显著,根据计算结果,采用桩基后注浆仅可以将沉降减少10%,因此不建议将其应用到基坑降水对高铁造成变形的保护技术中。
【关键词】：基坑降水 止水帷幕 高速铁路桥梁桩基 桩基沉降 评估方法 高铁保护
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU463;U443.15
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 研究现状12-20
• 1.3 研究目的与意义20
• 1.4 研究内容20-21
• 1.5 技术路线图21-22
• 第2章 基坑工程降水对临近高铁桥梁桩基的影响规律分析研究22-64
• 2.1 依托工程概况22-37
• 2.2 三维数值模型37-42
• 2.3 桩土相互作用的接触分析42-48
• 2.4 基坑降水对高铁桥梁桩基的影响规律分析48-62
• 2.5 本章小结62-64
• 第3章 不同工况下基坑降水对高铁桥梁桩基的影响分析研究64-80
• 3.1 不同止水帷幕插入深度下基坑降水对高铁的影响分析64-76
• 3.2 高铁桥梁桩基与基坑不同距离时基坑降水对高铁的影响分析76-78
• 3.3 本章小结78-80
• 第4章 基坑工程降水对高铁桥梁桩基影响的评估方法研究80-94
• 4.1 降水诱发水位变化的分析方法80-88
• 4.2 水位变化对高铁桥梁桩基沉降的影响分析方法88-92
• 4.3 本章小结92-94
• 第5章 基坑降水条件下高铁保护技术分析研究94-112
• 5.1 设置隔离桩94-101
• 5.2 桩基后注浆技术101-110
• 5.3 本章小结110-112
• 第6章 结论与展望112-114
• 6.1 结论112-113
• 6.2 下一步研究工作展望113-114
• 参考文献114-120
• 致谢120-122
• 硕士研究生期间发表论文与参与科研项目122

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈辉;;盾构隧道近接施工对桥桩影响及保护措施[J];土工基础;2015年03期

2 郑刚;杜一鸣;刁钰;;隔离桩对基坑外既有隧道变形控制的优化分析[J];岩石力学与工程学报;2015年S1期

3 贾大鹏;夏柏如;张影;张丽芳;;地铁盾构施工下穿高速铁路隔离保护技术[J];铁道建筑;2015年03期

4 贾煜;宋福贵;王炳龙;杨龙才;;基于改进荷载传递法计算降水引起的基桩沉降[J];岩土力学;2015年01期

5 冯印;;新开河道并行沪宁城际高铁安全影响分析[J];铁道工程学报;2014年08期

6 魏丽敏;刘御刚;冯胜洋;;抽降水引起的桥梁桩基沉降计算[J];水文地质工程地质;2014年02期

7 徐源;董志高;;地铁隧道下穿既有高铁桥梁基础的变形控制[J];现代交通技术;2014年01期

8 刘涛;彭华中;王勇;王艳丽;;桩-土接触面静动力特性研究进展[J];长江科学院院报;2013年12期

9 于祺;;降水引起成层土附加应力及地表沉降的研究[J];地下空间与工程学报;2013年01期

10 石舒;;隔离桩施工对邻近高铁高架桥桩基的变形影响分析[J];世界桥梁;2012年05期

，

本文编号：673526