膨胀土地基中隧道施工对群桩影响研究

›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (11): 3055-3060.

膨胀土地基中隧道施工对群桩影响研究

马少坤^{1, 2}，WONG K S³，吕虎³，吴宏伟³，赵乃峰⁴

1. 广西大学土木建筑工程学院，南宁 530004；2. 广西大学广西防灾减灾与工程安全重点实验室，南宁 530004； 3. 香港科技大学土木及环境工程系，香港；4. 广西大学资源与冶金学院，南宁 530004

收稿日期:2012-10-12 出版日期:2013-11-09 发布日期:2013-11-11
作者简介:马少坤，男，1972年生，博士，教授，主要从事地下工程研究工作
基金资助:
国家自然科学基金资助(No. 51068002)；广西岩土力学与工程重点实验室资助课题(No. 10-046-14-1)；广西重点实验室系统性研究项目资助(No. 2012ZDX09)；南宁轨道交通有限责任公司科研项目资助；香港政府研究资助局(No. 617608)。

Study of effects of tunnel construction on pile group in expansive soil

MA Shao-kun^{1, 2}，WONG K S³，LÜ Hu³，NG CHARLES W W³，ZHAO Nai-feng⁴

1. College of Civil Engineering and Architecture, Guangxi University, Nanning 530004, China; 2. Guangxi Key Laboratory of Disaster Prevention and Engineering Safety, Guangxi University, Nanning 530004, China; 3. Department of Civil and Environmental Engineering, Hong Kong University of Science and Technology, Hong Kong, China; 4. College of Resources and Metallurgy, Guangxi University, Nanning 530004, China

Received:2012-10-12 Online:2013-11-09 Published:2013-11-11

摘要/Abstract

摘要： 在膨胀土地基中进行隧道对群桩影响的三维离心模型试验研究，目标地层损失比为2%，着重研究引起的地基沉降槽、桩的附加沉降、附加弯矩、轴力的变化规律。试验得出：隧道开挖沉降槽空间效应明显；隧道开挖从-0.75D至1.25D时，桩附加沉降呈线性增长，隧道开挖至1.25D以后，桩依然沉降明显。前桩与后桩沉降值不同，桩帽会出现倾斜；前桩上部出现负附加弯矩而下部出现正附加弯矩，而后桩仅在下部出现正附加弯矩；前桩附加弯矩最大值出现在隧道轴线附近，且比后桩附加弯矩大得多；前桩附加轴力随着隧道的开挖而增加，且每步最大值在隧道轴线附近。后桩的轴力也随隧道的开挖而增加，但每步最大值出现在桩顶附近。

关键词: 离心模型试验, 隧道, 群桩, 相互作用

Abstract: A three-dimensional centrifuge model test was carried out to investigate tunnelling effects on pile group in expansive clay. A volume loss of 2% was controlled. During the test, ground settlement trough, additional settlement, additional bending moment and axial force of pile due to tunnelling were monitored. The results show that ground settlement troughs are affected obviously by the distance between the centre axis of pile group and tunnel face. The additional settlement of pile shows linear growth with the tunnel excavation from -0.75D to 1.25D; and it continues to settle even when the tunnel excavation reaches 1.25D away. The settlements of front piles and behind piles are different; and the pile cap tilts. Positive additional bending moment presents at the top of front pile while negative bending moment presents at the bottom. However, only positive additional bending moment occurs at the bottom for behind pile. Moreover, the maximum additional bending moment of the front pile occurs near the axis of tunnel; and it is much bigger than that of the behind pile. The additional axial force of the front pile increases with the tunnel construction and reaches maximum near the axis of tunnel. The additional axial force of the behind pile increases too; but it reaches maximum near the top of pile.

Key words: centrifuge model test, tunnel, pile group, interaction

中图分类号:

TU 443

马少坤，WONG K S ，吕虎，吴宏伟，赵乃峰 . 膨胀土地基中隧道施工对群桩影响研究[J]. , 2013, 34(11): 3055-3060.

MA Shao-kun ，WONG K S ，Lü Hu ，NG CHARLES W W ，ZHAO Nai-feng . Study of effects of tunnel construction on pile group in expansive soil[J]. , 2013, 34(11): 3055-3060.

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[1]	王国辉, 陈文化, 聂庆科, 陈军红, 范晖红, 张川, . 深厚淤泥质土中基坑开挖对基桩影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 399-407.
[2]	杨振兴, 陈健, 孙振川, 游永锋, 周建军, 吕乾乾, . 泥水平衡盾构用海水泥浆的改性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 501-508.
[3]	吴琪, 丁选明, 陈志雄, 陈育民, 彭宇, . 不同地震动强度下珊瑚礁砂地基中桩-土-结构地震响应试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 571-580.
[4]	魏纲, 张鑫海, 林心蓓, 华鑫欣, . 基坑开挖引起的旁侧盾构隧道横向受力变化研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 635-644.
[5]	侯公羽, 谢冰冰, 韩育琛, 胡涛, 李子祥, 杨兴昆, 周天赐, 肖海林, . 分布埋入式光纤与隧道衬砌耦合性能试验及应用[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 714-726.
[6]	于丽, 吕城, 段儒禹, 王明年, . 考虑孔隙水压力及非线性Mohr-Coulomb破坏准则下浅埋土质隧道三维塌落机制的上限分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 194-204.
[7]	翁永红, 张练, 徐唐锦, 黄书岭, 丁秀丽, . 高水头下大型导流洞新型堵头-围岩相互作用规律与安全评价[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 242-252.
[8]	章定文, 刘志祥, 沈国根, 鄂俊宇, . 超大直径浅埋盾构隧道土压力实测分析及其计算方法适用性评价[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 91-98.
[9]	李志成, 冯先导, 沈立龙, . 沉管隧道含垄沟卵石垫层变形特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 189-194.
[10]	张治国, 李胜楠, 张成平, 王志伟, . 考虑地下水位升降影响的盾构施工诱发地层变形和衬砌响应分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 281-296.
[11]	陈舞, 张国华, 王浩, 钟国强, 王成汤, . 基于T-S模糊故障树的钻爆法施工隧道坍塌可能性评价[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 319-328.
[12]	丁智, 张霄, 金杰克, 王立忠, . 基坑全过程开挖及邻近地铁隧道变形实测分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 415-423.
[13]	王钦科, 马建林, 陈文龙, 杨彦鑫, 胡中波, . 上覆土嵌岩扩底桩抗拔承载特性离心模型试验及计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3405-3415.
[14]	陈舞, 张国华, 王浩, 陈礼彪, . 基于粗糙集条件信息熵的山岭隧道坍塌风险评价[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3549-3558.
[15]	张宜虎, 邬爱清, 周火明, 王帅, 罗荣, 范雷. 悬索桥隧道锚承载能力和变形特征研究综述[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3576-3584.

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