竖向荷载作用下盾构开挖引起的桩身竖向响应分析

摘要

为研究竖向荷载作用下盾构开挖引起的邻近桩身轴力及竖向位移变化规律,以郑州某地铁侧穿桥梁桩基为工程背景,采用现场实测和数值法研究了盾构施工对邻近桩基竖向响应的规律,分析了隧道埋深、桩基上竖向荷载对竖向响应的影响.结果表明:无竖向荷载时桩身竖向位移沿深度逐渐减小,拱顶上方桩轴力随着深度逐渐增大,隧道中心线处最大轴力约500 kN,而在隧道下方轴力逐渐减小.桩顶竖向荷载小于1000 kN时,桩身竖向变形较小;大于1000 kN时,隧道中心线以上桩身竖向变形较大.桩顶竖向荷载2000 kN时,隧道埋深从12 m增大至24 m,桩顶最大竖向位移从7.5 mm减小为4.2 mm.隧道埋深小于18 m时,桩身轴力呈现先缓慢增大再急剧减小最后再缓慢减小的三段式规律,隧道埋深达24 m时,桩身轴力大致呈现出线性减小的规律.