考虑桩基效应时地铁隧道开挖引起的地表沉降计算

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1、第40卷，第4期公路工程Vo1．40，No．42015年8月HighwayEngineeringAug．，2015考虑桩基效应时地铁隧道开挖引起的地表沉降计算夏怡。，刘晖峻(1．贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州贵阳550008；2．中南大学土木工程学院，湖南长沙410075)【摘要】采用随机介质理论和剪切位移法，计算在桩基影响下地铁隧道开挖引起的地表沉降，得到了考虑桩基效应地铁隧道开挖引起地表位移的解析解。对影响地表沉降大小的主要参数进行了敏感性分析。并通过工程实例验证了结果的可靠性。结果表明：隧道工后收缩量是地表沉降量大小

2、的主要影响因素；计算方法可有效预测类似工程的地表沉降。[关键词]沉降；桩基；地铁隧道；解析解[中图分类号】U456．3[文献标识码】A[文章编号】1674—061o(2o15)04—0238～07CalculationoftheGroundSubsidenceCausedbyMetroTunnelExcavationConsideringtheEfectofPileFoundationXIAYi，LIIJHuijun(1．GuizhouCommunicationPlanningandSurveyingDesign．Institute，Gu

3、iyang，Guizhou550008，Chi·na；2．SchoolofCivilEnginnering，CentralSounthUniversity，Changsha，Hunan410075，China)[Abstract]Basedonthestochasticmediumtheoryandsheardisplacementmethod，calculatedthegroundsubsidencecausedbymetrotunnelexcavationintheinfluenceofpilefoundation，andacquir

4、edan—alytiealsolutioninthecondition．Analyzedthemainparametersaffectingsurfacesubsidence．Thereliabili-tyoftheresultsisverifiedbyengineeringexamples．Theresultsshowthattheshrinkageoftunnelsisthemaininfluencingfactorsofthesurfacesubsidence；Usingthecalculationmethodcaneffectiv

5、elypredictthesurfacesubsidenceofsimilarengineering．[Keywords]subsidence；pile~undation；metrotunnel；analyticalsolution情况研究较为鲜见。1概述对隧道开挖引起的地表沉降，研究人员一般采我国快速发展的经济拉动各行各业的发展，其用解析方法⋯、模型试验和数值模拟方法进行中交通行业的发展体现的尤为突出。由于交通需求研究。理论解析方法一般包括以明德林解为基量的增大，地面交通道路已经难以满足大中城市的础的半无限空间土体损失计算方法以及交通需

6、求。城市地下铁道作为一种较为新型的交通Litwiniszyn为基础的随机介质理论方法，其中随机方式，能较好地解决我国长期交通堵塞的难题，近年介质理论方法由于不需要利用岩土的本构模型及其来在我国得到快速发展。力学参数，而是通过数学统计方法，研究土体松散单地铁隧道的开挖在既有建筑建成之后，且在城元移动概率分布来求得土体位移因此更能反映松散市规划初期一般并未考虑地铁的建设，因此地铁的介质的位移场分布，在岩土工程在得到发展和开挖必将遇到众多难题。其中，地铁穿越既有建筑应用¨“。对于考虑桩基作用的土体位移，Cook基础显得尤为突出，目前国内外对地铁

7、开挖对地表等¨引提出的剪切位移理论被认为实用有效因此被沉降的影响较为深入，同时对隧道开挖对附近桩基广泛使用¨。本文将结合随机介质理论与剪切的影响也有研究，但对于考虑桩基效应的隧道开挖位移理论，计算考虑桩基效应时地铁隧道开挖引起[收稿日期】2015—03—1J【作者简介]夏怡(1984一)，女，贵州兴人，lT程师，从事公路T程试验检测。第4期夏怡，等：考虑桩基效应时地铁隧道开挖引起的地表沉降计算239的地表沉降。体，地表任一点的位移函数We如式(2)所示。2计算原理与方法We=本文计算地铁开挖情况下地表的沉降，由于地铁附近有桩体，故需要考虑

8、桩体对土体的作用。本唧既p【而2一—】J文通过将地铁开挖引起的位移与桩体引起的位移叠加，计算复合情况下的地表沉降。计算方法如下：①通过随机介质理论，计算无桩体作用下地铁开挖对地表产生的位移；[