考虑固结效应的隧道开挖诱发邻近浅基础框架结构变形分析

摘要

隧道开挖会影响周围土体自由位移场,造成邻近建筑结构的变形与应力重分布,随着扰动软土固结,建筑结构变形持续产生。目前,既有理论方法较少考虑上部建筑结构刚度对基础变形的耦合制约效益以及扰动土体的固结影响。文章基于子结构刚度凝聚法和固结有限层地基,提出软土隧道开挖对邻近浅基础框架结构变形影响的简化分析方法,主要研究了受隧道开挖和软土固结影响的基础沉降、上部框架变形和内力,并针对固结时间和土体渗透系数进行了参数分析。结果表明:该简化分析方法与有限元结果较为吻合,框架基础因固结产生的沉降增量约占整体沉降的6%,其影响不可忽略;框架结构中柱受拉,两侧柱受压,两侧梁、柱交点均发生向中柱的转动,梁和基础产生下凹变形;渗透系数主要影响土体固结速度,对土体的固结沉降增量几乎没有影响,渗透系数越小,框架变形和弯矩变化越慢,浅层土体的渗透系数对受扰动后土体固结速度的影响最大。