本文選題：鄰近度 + 地鐵工程　； 參考：《北京交通大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：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。本文以北京地鐵四號線為例,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)施工對土體擾動引起周圍地層變形和位移的估計方法、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、暗挖或盾構(gòu)隧道施工對鄰近橋樁的影響、以及不同影響因素對臨近橋樁的側(cè)向變形和彎矩的變化規(guī)律。通過橋樁較大側(cè)向變形和內(nèi)力對上部橋梁結(jié)構(gòu)的影響研究,提出的橋樁側(cè)向變形和內(nèi)力的評估指標,補充和完善了現(xiàn)有的臨近地鐵工程的橋梁評估體系。通過研究,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,利用模糊綜合評價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鄰近橋梁樁基的主要影響因素。提出了鄰近分區(qū)分度準則,為研究地鐵施工對鄰近橋梁樁基的影響分析提出了分析判斷評價標準。(2)地鐵施工對鄰近橋梁基礎(chǔ)影響的現(xiàn)場試驗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,進行了鄰近橋樁及地表的沉降監(jiān)測試驗,提出了各監(jiān)測對象的沉降控制指標,對橋梁墩柱的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行重點分析。建立了盾構(gòu)穿越鄰近橋樁的數(shù)值分析模型,并針對樁身沉降、樁體側(cè)向位移和周邊土體沉降三個指標,將數(shù)值計算結(jié)果與實際監(jiān)測數(shù)據(jù)進行相互驗證。(3)地鐵明挖基坑施工對橋基影響的參數(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,對明挖基坑施工對臨近橋樁的影響進行了數(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挖深度、基坑與樁凈距、坑外受影響樁的樁長;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)施工對鄰近橋樁影響的參數(shù)研究用FLAC3D數(shù)值分析軟件對地鐵暗挖和盾構(gòu)施工對臨近橋樁的影響進行了參數(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;邊界因素包括隧道開挖的應(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)等因素對地鐵隧道臨近橋樁的影響進行了數(shù)值計算模擬。(5)地鐵工程臨近橋基施工對既有市政橋梁影響的評估分析結(jié)合前述研究成果,提出相對完善的地鐵鄰近橋樁施工安全評估的方法步驟,進而提出了鄰近橋樁的沉降控制標準,并且結(jié)合北京地鐵6號線下穿京廣橋工程的實際監(jiān)測結(jié)果,提出了現(xiàn)有鄰近橋樁評估體系的不足和完善建議。
[Abstract]:Beijing is at the peak of subway construction, with a total mileage of more than 700 kilometers in 2015. In the dense high-rise buildings in the urban area, most of the viaducts use pile foundation. Due to the limitation of track direction, underground space and so on, subway engineering sometimes inevitably passes from the bottom and side of the pile foundation even at the pile position. In this paper, taking Beijing Metro Line 4 as an example, starting from the concept of proximity, the method of estimating the deformation and displacement of the surrounding strata caused by soil disturbance caused by underground structure construction of subway sections and stations is studied. The ground deformation causes the interaction between the soil around the adjacent underground structure and the bridge pile, which causes the deformation and displacement of the bridge pile, and studies the influence of underground excavation, underground excavation or shield tunnel construction on the adjacent bridge pile. And the variation law of lateral deformation and bending moment of adjacent bridge pile with different influencing factors. Through the research on the influence of large lateral deformation and internal force of bridge pile on the upper bridge structure, the evaluation index of lateral deformation and internal force of bridge pile is put forward, which complements and perfects the existing bridge evaluation system near subway engineering. In this paper, the following main conclusions are drawn: 1) the concept of proximity degree is put forward by judging the adjacent degree between subway engineering and bridge foundation, and the position and distance are determined by using the basic idea of fuzzy comprehensive evaluation. The buried depth and the importance of the structure are the main factors which affect the pile foundation of the adjacent bridge. The neighbor partition criterion is proposed. In order to study the influence of subway construction on the pile foundation of adjacent bridges, the paper puts forward the criterion of analyzing and judging the influence of subway construction on the foundation of adjacent bridges. The field test study on the influence of subway construction on the foundation of adjacent bridges is based on the pile foundation engineering of Beijing metro shield section passing through adjacent existing bridges. The settlement monitoring tests of adjacent bridge piles and ground surface are carried out, and the settlement control indexes of each monitoring object are put forward, and the monitoring data of bridge pier columns are analyzed emphatically. The numerical analysis model of shield passing through adjacent bridge pile is established, and the three indexes of pile settlement, pile lateral displacement and surrounding soil settlement are discussed. Based on the FLAC3D numerical analysis software, the three-dimensional finite element model is established by fully considering the pile-soil interaction. The influence of excavation construction on adjacent bridge piles is numerically analyzed. The influences of geometric factors, boundary factors, physical factors and so on are mainly analyzed. Among them, geometric factors include excavation depth, net distance between foundation pit and pile, length of pile affected by pile outside the pit, boundary factors including pile top force, pile top constraint condition, and so on. Physical factors include soil physical parameters, Parameter study on the influence of Underground excavation and Shield Construction on adjacent Bridge piles; the influence of underground excavation and shield construction on adjacent bridge piles is studied by FLAC3D numerical analysis software. The geometric factors include the thickness of the upper soil, the distance between the tunnel and the pile, the length of the pile, the boundary factors including the stress release rate of the tunnel excavation, the top force of the pile, the physical factors including the physical parameters of the soil layer, The influence of the contact parameters of soil layer and pile body on the pile of adjacent bridge in subway tunnel is simulated numerically. 5) the evaluation and analysis of the influence of the construction of adjacent bridge foundation of subway project on the existing municipal bridge are combined with the above research results. This paper puts forward a relatively perfect method and procedure for safety assessment of adjacent bridge piles in subway construction, and then puts forward the settlement control standard of adjacent bridge piles, and combines with the actual monitoring results of Beijing Guangqiao Project under Beijing Metro Line 6. The shortcomings of the existing evaluation system of adjacent bridge piles and the suggestions for its perfection are put forward.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U231.3;U443.1

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