樁基下地鐵隧道管片襯砌

樁基下地鐵隧道管片襯砌分析1、引言隨著盾構(gòu)施工越來(lái)越多地應(yīng)用于城市地下工程，盾構(gòu)近距離穿越建（構(gòu)）筑物的現(xiàn)象明顯增多。某地鐵二號(hào)線區(qū)間隧道工程就通過(guò)大量的建筑物，這些建筑物一般為6～7層，基礎(chǔ)以端承樁為主，其中樁底距離隧道頂?shù)淖钚【嚯x為1.015m，且位于隧道的正上方。對(duì)于這種情況的管片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)還未見(jiàn)到類似的工程實(shí)例和研究報(bào)道，本文將以上述工程為背景對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行一些初步探討，以供工程技術(shù)人員參考。管片的常規(guī)設(shè)計(jì)通常采用荷載結(jié)構(gòu)模型來(lái)進(jìn)行分析計(jì)算，在進(jìn)行樁基下管片結(jié)構(gòu)分析計(jì)算時(shí)，主要需要解決兩個(gè)問(wèn)題：一是確定樁基荷載的傳遞而在管片結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的附加荷載的大小；二是選擇適宜的管片結(jié)構(gòu)計(jì)算模型。本文主要對(duì)這兩方面的問(wèn)題進(jìn)行討論。2、樁基荷載的傳遞在豎向荷載的作用下，樁上部受到壓縮而產(chǎn)生相對(duì)于土的向下位移，與此同時(shí)，樁側(cè)表面受到向上的摩阻力。樁身荷載通過(guò)發(fā)揮出來(lái)的摩阻力而傳遞到樁周土層并向周圍擴(kuò)散，致使樁身荷載和樁身壓縮變形隨深度遞減。在樁土相對(duì)位移等于零處，摩阻力為零。隨荷載增加，樁身壓縮量和位移增大，樁下部的摩阻力也隨之調(diào)動(dòng)起來(lái)，樁底土層也因受到壓縮而產(chǎn)生樁端阻力，并把樁基荷載向周圍擴(kuò)散傳遞。樁端土層的壓縮加大了樁土相對(duì)位移，從而使樁身摩阻力進(jìn)一步發(fā)揮出來(lái)，當(dāng)樁身摩阻力全部發(fā)揮而達(dá)到極限后，如繼續(xù)施加荷載，其荷載增量將全部由樁端承擔(dān)，直至達(dá)到極限值。由樁基荷載的傳遞規(guī)律可以看出，樁基荷載一般由樁側(cè)摩阻力和樁端阻力共同承擔(dān)，樁側(cè)摩阻力先于樁端阻力發(fā)揮，其中樁端阻力直接傳遞至樁端持力層，樁側(cè)阻力以剪應(yīng)力的形式傳遞給樁周土體并最終擴(kuò)散分布于樁端持力層。人們雖然對(duì)樁基進(jìn)行了大量研究，取得了大量的成果，但是要準(zhǔn)確估計(jì)樁基荷載在周圍土體中的傳遞，目前還缺乏好的辦法。在實(shí)際工程中人們?nèi)砸越?jīng)驗(yàn)法和彈性理論解為主來(lái)進(jìn)行分析計(jì)算。本文主要對(duì)下面兩種方法進(jìn)行討論：1）擴(kuò)散角法及其與Boussinesq或Mindlin解的結(jié)合法；2）基于Mindlin解的方法。在本文的論中，暫不考慮隧道施工對(duì)樁和周圍的影響。2.1、擴(kuò)散角法及其與Boussinesq或Mindlin解的結(jié)合法這種方法的思想是：首先按一定的擴(kuò)散角把樁側(cè)阻力擴(kuò)散傳遞到樁端平面（或假想的基礎(chǔ)平面）上，然后再通過(guò)Boussinesq解、Mindlin解或擴(kuò)散角方法來(lái)確定傳遞到管片頂端平面的附加應(yīng)力。對(duì)于大直徑的單樁，借鑒沉降計(jì)算中的分層總和法，樁側(cè)阻力按與樁側(cè)表面呈/4角度擴(kuò)散到樁底面（參看圖-1），為樁側(cè)土的內(nèi)摩擦角的加權(quán)平均值，則基底計(jì)算面積為：式（1）d為圓樁的直徑（擴(kuò)底樁時(shí)取擴(kuò)大頭的直徑），L為樁長(zhǎng)。對(duì)于群樁，可借鑒等代墩基的方法，把其視為一假想實(shí)體基礎(chǔ)。如考慮到樁間土的壓縮變形，根據(jù)Peck等的建議，將假想基礎(chǔ)底面置于樁端平面以上Lc高度。如果樁位于均勻粘土層中，Lc取樁長(zhǎng)的1/3；如果樁穿過(guò)軟弱土層并進(jìn)入堅(jiān)硬持力層，取樁端進(jìn)入持力層深度的1/3。但Peck以上關(guān)于Lc取值的建議僅考慮了土層剖面的影響，其實(shí)它還與土質(zhì)軟硬、樁距大小、樁的長(zhǎng)短、荷載水平、成樁工藝等相關(guān)[1]。國(guó)內(nèi)通常不考慮樁間土的壓縮變形，取樁端面作為假想基礎(chǔ)的底面，即Lc=0。如果考慮群樁外圍側(cè)面摩阻力的擴(kuò)散作用，可按角度把群樁外圍側(cè)面摩阻力擴(kuò)散到假想實(shí)體基礎(chǔ)底面（參見(jiàn)圖-1）。國(guó)內(nèi)，通常從樁頂位置開(kāi)始擴(kuò)散，且一般按/4取值，為樁側(cè)土的內(nèi)摩擦角的加權(quán)平均值。的也可參照下表-1按土的類別和性狀取值。國(guó)外，按Tomlinson(1977)對(duì)群樁外圍側(cè)面的擴(kuò)散作用提出的簡(jiǎn)化方法，把取為，當(dāng)樁穿過(guò)軟弱土層并進(jìn)入堅(jiān)硬持力層時(shí)，擴(kuò)散從硬土層頂面開(kāi)始算起。由此得到的值通常比/4要大些。樁側(cè)摩阻力的擴(kuò)散角表-1[2]帽土噴第糾類伸(膽)悟非粘性土突密實(shí)的解中等密實(shí)痕的態(tài)松散的買7牌6禍5鮮0.12陡3腳0.10稍5而0.08飯7夸粘性土獲堅(jiān)實(shí)及半再堅(jiān)實(shí)的既硬塑及可印塑的瀉軟塑的拐6犧4瘋1甚0.10餓5催0.07購(gòu)0愿0.01軌7則實(shí)體基礎(chǔ)（為矩形時(shí)）的底面積為：式（2）眨其中：犬a(chǎn)世、政b裁為假想實(shí)棍體基礎(chǔ)（懂為矩形時(shí)溜）的長(zhǎng)和蛾寬。賴H習(xí)為擴(kuò)散開(kāi)書(shū)始位置到嫩假想實(shí)體獲基礎(chǔ)底面培的豎直距照離；從樁努頂開(kāi)始擴(kuò)躲散時(shí)，有創(chuàng)。褲L愉為樁長(zhǎng)，稈L賽c綿為假想基污礎(chǔ)底面的客抬高距離綁。時(shí)則樁底（暖大直徑單阻樁）或假買想基礎(chǔ)底楊面（群樁忌時(shí)）的平逃均附加應(yīng)晨力為：扯廢串豈仗式隆（云3米）搜其中：握F緞為樁頂荷瞎載賣，搬G背為單樁或午假想基礎(chǔ)屋自重，環(huán)為單樁樁陪底或假想開(kāi)基礎(chǔ)底面陪的土體自推重應(yīng)力。吳對(duì)于荷載飲從樁端或中假想基礎(chǔ)碎底面往下糕的傳遞可旋以按一定結(jié)的角度來(lái)拳擴(kuò)散（邀圖排-紅1畝）或按陸B(tài)ous笑sine目sq形、蠢Mind紫li鏡n楚解來(lái)求得草。國(guó)外，鹽大都采用友按水平與奮豎向勸為皮1告：沖2未的斜線療或性3皆0藝度角的斜軟線將荷載蓄向下擴(kuò)散往的簡(jiǎn)化方溫法點(diǎn)[1]丟。國(guó)內(nèi)，伍則多按賢Bous公sine趁sq丘解來(lái)求解起，可參見(jiàn)捎文涉獻(xiàn)脖[3期]伯中的對(duì)應(yīng)手公式和表隨格；為提杰高計(jì)算精稅度也可起按汁Mind浴li雷n析解確定，匠但計(jì)算麻煎煩，也未摘見(jiàn)到現(xiàn)成菠的應(yīng)力系混數(shù)表。圖圖1：樁基荷載擴(kuò)散傳遞示意圖圖圖1：樁基荷載擴(kuò)散傳遞示意圖盼當(dāng)按擴(kuò)散曬角的方法導(dǎo)進(jìn)行計(jì)算隱時(shí)，傳遞奔到管片頂輸面的平均廚附加應(yīng)力坑為：豎岸閉怎柴孫隊(duì)式報(bào)（勉4恒）餡其中皂為樁荷載深傳遞到管今片頂面時(shí)園對(duì)應(yīng)的作靈用面積，航有：債1話）大直徑張的單樁勞撥窯駁式迅（有5哀）丸2步）群樁（揮假定為矩它形實(shí)體基滅礎(chǔ)時(shí)）射膨超式替（劣6咽）贊其中：沿L底d倘為樁底離架隧道管片甘頂?shù)木嚯x勿，其它同葵前。恒以上方法煉和公式都亡是把樁側(cè)哀摩阻和樁腹端端阻在瓣樁底平面經(jīng)（或假想沾基礎(chǔ)底面精）按平均須分布、綜抽合考慮的予方式來(lái)進(jìn)新行的。但煎是如果能伏夠知道樁暑端和樁側(cè)全的分擔(dān)比瞇，也可把螞樁端阻力消和樁側(cè)阻捷力分別進(jìn)境行傳遞。抹即樁側(cè)阻玉力先按一蕩定的擴(kuò)散咐角傳遞到池樁端平面保（或假想更基礎(chǔ)底面椒），然后渴再按擴(kuò)散俗角方法岡、為Bous苦sinn惹es滾q景解或蝕Mind黎lin說(shuō)解進(jìn)行傳和遞；樁端親阻力則直必接從樁端沙平面（或雕假想基礎(chǔ)序底面）按市擴(kuò)散角方集法稱、勞Bous聚sinn卡es宗q知解或碌Mind妖lin暮解進(jìn)行傳武遞。即，淺如已知總影的樁端阻激力與總的散樁側(cè)阻力棟的比為秧，則對(duì)應(yīng)賊于樁端平仁面或假想爭(zhēng)基礎(chǔ)底面籍有：掙1旦）樁側(cè)阻換力對(duì)應(yīng)的舍作用面積驢為智咽韻據(jù)鐵雅殼叛裳式蔽（押7往）禮豎向附加膠壓力為童絮其衣餐式延（駐8傾）欠2)歉戰(zhàn)樁端阻力論對(duì)應(yīng)的作刊用面積為匆濟(jì)融（單樁激）慨寶停般慎狂式稈（側(cè)9硬）悼廟淚（群樁年）漢墻殿簡(jiǎn)電蝕式恨（偶1披0梨）費(fèi)豎向附加緊壓力為拔李土旨式栗（荒1得1利）蜘再按擴(kuò)散撐角方法姿、伸Bous桐sine概s老q照解或膽Mind賴lin赤解分別進(jìn)岔行傳遞。跟這種分開(kāi)當(dāng)考慮的方丹法能更好腫地反映樁絹基荷載在差周圍土體訊中的實(shí)際疤傳遞情況筆，計(jì)算結(jié)史果更精確型些。如按江擴(kuò)散角的草方法以葡角向下傳菜遞，則傳璃遞到管片羊頂時(shí)，計(jì)恐算作用面射積為：紡懂樁側(cè)阻力熟對(duì)應(yīng)：海壓扯默滿熔式榜（鄭1乎2嶄）赴帥樁端阻力頁(yè)對(duì)應(yīng)：古（單樁隨）市僻揚(yáng)尤式恒（巧1介3館）延（群樁矩）袖軍式盡（蠻1廚4雞）降豎向附加譽(yù)應(yīng)力為：吹樁側(cè)阻力筍引起：淘膀平式鑰（粗1錢5距）泡樁端阻力胡引起：抄肆居式反（粒1盡6糧）陳以上各式地中符號(hào)意痕義同前。澇則對(duì)于蘇范圍內(nèi)的網(wǎng)點(diǎn)，其附蝦加應(yīng)力為尿與研的和；在歉范圍內(nèi)腫范圍外的宇點(diǎn)，其附唇加應(yīng)力為碰；優(yōu)范圍外的層點(diǎn)，樁引權(quán)起的豎向核附加應(yīng)力新為零。禁2.瑞2轉(zhuǎn)、基于爬Mind鳥(niǎo)lin厚解的方法挨[1]仍基于房Mind蔬lin先解公式來(lái)毯估計(jì)土中穿應(yīng)力，根簡(jiǎn)據(jù)慈Gedd鄙es按對(duì)泊Mind訴lin拔公式積分近而導(dǎo)出的電應(yīng)力解，技然后用疊鏡加原理求碼得單樁和爐群樁荷載清作用下的頑地基附加盟應(yīng)力。道根據(jù)指Mind溪lin尋課題解，載Gedd架es恐研究了下堵列三種情組況下土中桑豎向應(yīng)力拌的表達(dá)式果：境1鼠）樁端阻府力簡(jiǎn)化為丘一集中荷貼載逐，激2掙）樁側(cè)阻元力沿深度翻呈矩形分診布挪，棒3弄）樁側(cè)阻最力沿深度撕呈正三角跪形分布。撇在土體中腳任一點(diǎn)的基豎向應(yīng)力飽可以表示狹為：彎尼豎達(dá)林擊式債（籠1到7心）喬豐獻(xiàn)課赤繪式垮（盟1置8回）鎮(zhèn)索脊殲?zāi)翆O思式欠（帖1手9慮）句式中：摩—份—肆樁的入土誘深度；欄、通、承—長(zhǎng)—類分別為樁腎端、矩形瓣分布側(cè)阻死力和正三鎖角形分布眉側(cè)阻力在迷地面下釣z割處的平面喘內(nèi)距離樁房軸線為伸r密的點(diǎn)所產(chǎn)詳生的豎向鏡附加應(yīng)力余；靈、澤、鼻—顯—桿分別為樁提端、矩形夾分布側(cè)阻核力和正三頑角形分布腎側(cè)阻力的紙總荷載；里、蘇、魚(yú)—僚—聞分別為樁耀端、矩形陰分布側(cè)阻量力和正三望角形分布績(jī)的情況下禮的應(yīng)力系郵數(shù)（其表步達(dá)式見(jiàn)文證獻(xiàn)碼[1嫁]敏）。牲有了這三乎種情況下評(píng)的土豎向仇應(yīng)力公式沃，可采用輕疊加法計(jì)除算樁側(cè)摩鄰阻力為其選它規(guī)則分治布圖式的尊土應(yīng)力。徑將作用于壘單樁樁頂閘的荷載分桿解為樁端鑒荷載和樁塞側(cè)荷載；碑而樁側(cè)荷宅載又可根蹈據(jù)其分布津圖式分解梁為矩形荷悄載、正三爪角或倒三國(guó)角分布荷奴載。然后朗疊加可得熔到單樁在朗土中任一敲點(diǎn)產(chǎn)生的庫(kù)豎向附加奴應(yīng)力。把輔群樁中每掌一根樁在滿土中某點(diǎn)溫產(chǎn)生的豎蒼向附加應(yīng)瞞力疊加即摧可得到群撥樁作用下汗在此點(diǎn)的牲產(chǎn)生的豎笑向附加應(yīng)滑力。這種注方法需要聚知道樁側(cè)棉和樁端各食自的分擔(dān)骨荷載，以妹及樁側(cè)阻勝力的沿樁予身的分布判圖式。植2.肌3突、兩種方珍法的比較舅以上方法怠，用掩Mind議lin撥解的方法央比較精確飛些，但是拾手算比較主復(fù)雜，但禿可以通過(guò)泰編制相應(yīng)慚的小程序環(huán)來(lái)完成計(jì)然算。另外陽(yáng)，基念于店Mind挎li碑n棄解的方法拍需要知道更樁側(cè)和樁修端各自分恩擔(dān)的荷載昌以及樁側(cè)風(fēng)摩阻力沿介樁身的分軌布圖式。防然而，樁震側(cè)和樁端碗各自分擔(dān)壯的荷載和販樁側(cè)摩阻怠力沿樁身劇的分布圖裕式與眾多退因素相關(guān)綿，難以準(zhǔn)換確確定。低采用擴(kuò)散散角的方法而相對(duì)比較沒(méi)簡(jiǎn)單，比坦較適合手汪算。考慮右到土層的銜千變?nèi)f化填，本人認(rèn)六為宜采用捕與土層性黃質(zhì)相關(guān)的肝擴(kuò)散角。序即從樁頂麥到基礎(chǔ)底眠面的擴(kuò)散厘采用擴(kuò)散么角艦/編4耽，或者按片表誓-亭1粗來(lái)取值。農(nóng)從基礎(chǔ)底合面向下的樸傳遞，可殼采源用位3平0程度或頂arct株g(1/零2)巨度的擴(kuò)散旦角，這種傅方法國(guó)外胳應(yīng)用較多傅，比較適促合于粘性斬土中的樁寨基，所得裳附加應(yīng)力困同假Bous黎sine寺sq謀解的結(jié)果攝相差不太乘多乘[1]笑。另外，縣如在樁端粥硬土層下瓶還存在軟血土層，可牧參照下臥夸層驗(yàn)算時(shí)模附加應(yīng)力微的擴(kuò)散方坊式來(lái)選取戲相應(yīng)的擴(kuò)翻散角度。看國(guó)內(nèi)對(duì)于漂荷載從基覆礎(chǔ)底面到呈計(jì)算位置撥的傳遞，尚則較多地責(zé)應(yīng)用徒Bous兩sine耍sq番解。介對(duì)于傳遞燙到管片頂葡端的荷載夸，如采用采Mind荒lin愚、鍵Bous計(jì)sine俘sq今解，當(dāng)樁運(yùn)軸線對(duì)應(yīng)須點(diǎn)不在管吉片直徑范勾圍內(nèi)時(shí)，際可只求管宴片兩端點(diǎn)組對(duì)應(yīng)的值債，然后之賠間連直線與；在范圍摩內(nèi)時(shí)，可愿只求樁軸雞線對(duì)應(yīng)點(diǎn)區(qū)的值和兩爐端點(diǎn)對(duì)應(yīng)盆的值，然炮后在軸線紫對(duì)應(yīng)點(diǎn)和覆兩端點(diǎn)之洪間連直線醉（如斬圖渾-鑄2裳）。圖2：計(jì)算簡(jiǎn)化示意圖圖2：計(jì)算簡(jiǎn)化示意圖扔3勉、管片結(jié)請(qǐng)構(gòu)計(jì)算模失型碧管片的結(jié)歉構(gòu)設(shè)計(jì)本巨著安全、嫌經(jīng)濟(jì)合理軌的原則，屯一般按柔推性結(jié)構(gòu)進(jìn)零行設(shè)計(jì)。墨其計(jì)算模孕型應(yīng)根據(jù)堂地層情況劇、管片構(gòu)餅造特點(diǎn)、序周圍環(huán)境討及施工工喉藝等確定襖，宜考慮藝管片與地血層共同作闖用及裝配粘式管片接卸頭的影響壩。煉3.觸1開(kāi)、管片結(jié)憶構(gòu)的力學(xué)浸模型戶根據(jù)管片詠的結(jié)構(gòu)特硬征，在力奧學(xué)模型中豐需較好地捧實(shí)朝現(xiàn)對(duì)管片昂塊體本身蚊和管片塊鞋體間接頭票的模擬。俘管片塊體米本身多采臥用梁模型漂（直梁或紋曲梁）來(lái)篩模擬；管掙片塊體間羅接頭分為寫(xiě)縱縫接頭邁和環(huán)縫接榜頭，其模顆型則相對(duì)位較多。恭3.1.療1牛、管片縱哭縫接頭的姜模擬畫(huà)抄壁在橫向計(jì)否算中，需斑要考慮縱優(yōu)縫接頭的咳影響，但鳳一般僅考陽(yáng)慮管片縱鵝縫接頭對(duì)蒼抗彎剛度求的影響，行不考慮其攔對(duì)剪切剛盾度和軸向透剛度的影蒙響（如考驕慮，可用映剪切彈簧累和軸向拉睛壓彈簧模刺擬）。管島片縱縫接君頭按抗彎雞剛度的大蹈小可分為范：和管片河本體等剛瞞度，即管蘿片圓環(huán)為淘均質(zhì)圓環(huán)盈；一定的嚇抗彎剛度諒，能抵抗喪一定的彎珠矩，即管僑片圓環(huán)為嶺彈性鉸圓米環(huán)；無(wú)抗惱彎剛度，子接頭不能在抵抗彎矩劣，即管片芝圓環(huán)為鉸只接圓環(huán)。掌其中，均豎質(zhì)圓環(huán)適戲用于接頭古能較好傳洪遞剪力、條軸力、彎調(diào)矩的情形睛。彈性鉸理圓環(huán)適用濱于接頭能綠較好傳遞絮剪力、軸幸力，但僅先能傳遞一殼定彎矩的庸情形，如邁用螺栓連令接的暗榫沖式管片結(jié)雅構(gòu)。彈性夜鉸的抗彎踩剛度可根趙據(jù)接頭試僵驗(yàn)確定，暖其主要與倍管片的連勁接形式、爪螺栓的直復(fù)徑與級(jí)別慧、接頭數(shù)縣量，螺栓岡的位置、姿管片厚度干等有關(guān)。隊(duì)、鉸接圓責(zé)環(huán)則適用古于能較好護(hù)傳遞剪力負(fù)、軸力而蜻不能傳遞濱彎矩的情種形，如無(wú)旗螺栓連接抬的暗榫式墻管片結(jié)構(gòu)俊。當(dāng)鉸多義于三個(gè)時(shí)勸，圓環(huán)自頸身是不穩(wěn)追定的，但徐周圍地層末的作用使忍其可以變伯為穩(wěn)定結(jié)喂構(gòu)。由于填其對(duì)周圍棕地層的依免賴性，需究選定合適瞇的管片與孫地層相互鹽作用的模購(gòu)型，以防筆止管片圓桿環(huán)變成不陪穩(wěn)定結(jié)構(gòu)肯。傅對(duì)于目前孝國(guó)內(nèi)一般遮采用的裝放配式圓環(huán)食結(jié)構(gòu)，宜臉采用彈性要鉸模型，刪但由于彈謹(jǐn)性鉸抗彎烏剛度的取較值還缺乏仿相應(yīng)的規(guī)薪范性規(guī)定騎，經(jīng)驗(yàn)資黑料也相對(duì)仗較少，準(zhǔn)止確取值相僑對(duì)困難，息一般需要徹通過(guò)接頭刺試驗(yàn)確定龜。如不能陵取得較符娛合實(shí)際的殿彈性鉸的他抗彎剛度林，一般可田采用均質(zhì)旦圓環(huán)來(lái)進(jìn)淘行計(jì)算。民與彈性鉸外模型的計(jì)雕算結(jié)果相舅比，均質(zhì)播圓環(huán)的計(jì)脂算彎矩要飽相對(duì)大些謀，而軸力笛則略有減山小，因而球偏心矩增循大，截面狂受力不利蓋，結(jié)果要蜓保守些。窩辦追實(shí)際中，筋相鄰管片慕在接頭處汗有相對(duì)不魯連續(xù)的變陸形量發(fā)生停，即有裂臥縫產(chǎn)生，貪如要模擬怕這一情況螞，則須采于用不連續(xù)撲模型，如場(chǎng)采用朱和傻華等提出質(zhì)的不連續(xù)碰模型，借蹈助一維接繭頭單元首[5]怠來(lái)模擬管攪片接頭的輔連接效應(yīng)弓。逃3.1.校2鉗、管片環(huán)臭縫接頭的銷模擬瓦舉拖在橫向計(jì)宏算中，一山般無(wú)需考扇慮管片環(huán)抄縫接頭的閥影響，但派當(dāng)管片環(huán)緩之間由于先作用荷載神的不同或積采用錯(cuò)縫乳拼裝等存金在力的相紫互作用時(shí)伸，則應(yīng)根敗據(jù)管片環(huán)拳縫接頭的接傳力性能修考慮這種腸相互作用簽。一般可饑通過(guò)采用膠剪切彈簧京（包括法胳向彈簧和驗(yàn)切向彈簧后）模擬環(huán)礦縫接頭來(lái)兇考慮環(huán)間掌的相互作譽(yù)用，如德戴國(guó)常選用臨環(huán)間用剪飯切彈簧連殊接的兩環(huán)新結(jié)構(gòu)模型堡進(jìn)行計(jì)算病；也可按敘日本的修堡正常用設(shè)編計(jì)法耗[6]拌通過(guò)修正胡系數(shù)來(lái)考故慮這種作剪用。詢3.身2撿、管片與丸土層相互熔作用的模東型喘槳荒按管片與覆土層間相儲(chǔ)互作用模押型的不同耽可分為：繼不計(jì)抗力報(bào)模型、假脾定抗力模辦型、彈性出地基梁模童型。使1壤）、不計(jì)殖抗力模型餓（自由變惜形圓環(huán)法隸）辰：奮蔥主要適用喪于在飽和腫含水的軟艘弱地層中厘修建的結(jié)競(jìng)構(gòu)，由于短地層對(duì)結(jié)陽(yáng)構(gòu)的彈性離抗力很小易，故可假佳定結(jié)構(gòu)可叫以自由變痰形。料瘡2漲）、假定嬌抗力模型陵：土層對(duì)廟管片的抗買力按某一瞎假定形式創(chuàng)作用。如魄日本的三得角形分布院法、原蘇猶聯(lián)的朱氏院法等。宏3撲）、彈性持地基梁模填型：采用支Wink圈ler衰假定確定焦地層的抗筑力。多采畫(huà)用彈簧模參擬管片和疾土層的相宰互作用，典用數(shù)值方古法進(jìn)行計(jì)慈算。按照事彈簧的布茄置可分為墊：部分彈炭簧和全周陵彈簧。按同施加彈簧販種類可分惹為僅施加藥徑向彈簧征和同時(shí)施供加徑向彈蓮簧與切向睜彈簧的兩撞種方式。譯對(duì)于裝配構(gòu)式管片襯蚊砌，由于虎接頭剛度寬小，結(jié)構(gòu)騾一般為柔簡(jiǎn)性結(jié)構(gòu)，而這樣其周努圍的的土仗壓比較均刃勻，宜采腿用計(jì)及地武層彈性抗幸力的假定妨抗力法、秘彈性地基憤梁法和連響續(xù)介質(zhì)法勵(lì)，也可按罪經(jīng)驗(yàn)通過(guò)揚(yáng)提高側(cè)壓興系數(shù)間接較考慮土層覺(jué)與管片結(jié)沸構(gòu)的相互低作用，特眾別是在地做層條件較憂好、管片戚結(jié)構(gòu)與地伯層間相互排作用明顯曾時(shí)。燈3.喉3窩、模型的搬選用春把以上各毛種情況組岔合，可以遙組合出多私種不同的滴模型，但巴各種模型暈都有其適報(bào)用條件和焰優(yōu)缺點(diǎn)。遷在選取結(jié)備構(gòu)模型時(shí)肌，對(duì)于裝請(qǐng)配式圓環(huán)漏結(jié)構(gòu)，應(yīng)贊根據(jù)地層粗情況、管有片間連接還構(gòu)造和所宇采用的施蘆工方法來(lái)郊確定相應(yīng)漫的模型。掘在設(shè)計(jì)計(jì)肉算中應(yīng)避渴免過(guò)分依犯賴某一模別型，而應(yīng)句根據(jù)經(jīng)驗(yàn)濫類比對(duì)結(jié)次果進(jìn)行分烏析判斷和漿調(diào)整。侮當(dāng)管片處橋于樁基下倉(cāng)面時(shí)，一區(qū)般應(yīng)考慮觸樁基引起繡的附加應(yīng)繩力超載，拼選用能夠盤計(jì)及側(cè)向慘抗力的模董型。而目祥前還沒(méi)有靠見(jiàn)到能夠判考慮樁基診超載的抗灰力假定模狐式，故宜范選用彈性勾地基梁法逝來(lái)進(jìn)行計(jì)意算。對(duì)于創(chuàng)管片結(jié)構(gòu)繼本體，如辭果能夠通蛇過(guò)實(shí)驗(yàn)等勵(lì)得到比較模符合實(shí)際添的彈性鉸層的抗彎剛隱度值，則環(huán)采用彈性口鉸圓環(huán)模通型；無(wú)法霞取得時(shí)可裹以采用均箱質(zhì)圓環(huán)模濾型。管片衫錯(cuò)逢拼裝低時(shí)，則宜恐考慮管片優(yōu)環(huán)間的相設(shè)互作用。重對(duì)于樁基娛超載的考轉(zhuǎn)慮，可在糧管片頂部吳施加施加門水土壓力夾等再加上滾樁基引起蜂的豎向附怠加應(yīng)力超約載；管片幟兩側(cè)的土仿體，受到練豎向和水祝平的附加撞應(yīng)力作用擠，其對(duì)作丟用在管片我上的側(cè)向弊壓力作用離的影響比扮較難以評(píng)陜定，為方耳便計(jì)算起絞見(jiàn)，可以觀不予考慮詞。階4據(jù)、計(jì)算實(shí)冰例夜4.哨1扛、工程概助況圖3：工程概況圖圖3：工程概況圖稠某地鐵二形號(hào)線區(qū)間匪盾構(gòu)隧道懲工程，穿名越大量的陡建筑物，捧圖斧-叫3幅是盾構(gòu)隧常道席從銹16摔3逆號(hào)房可的要D1綿8蘆樁下穿過(guò)逮的示意圖寒。樁懇長(zhǎng)梳18.3恭m酒，直溜徑頌1劍m害，擴(kuò)大頭藍(lán)直徑怪為悼1.8兄m捧。為端承額樁，樁頂理設(shè)計(jì)荷載回為魂3000磁k灶N干。隧道襯篇砌采用年C50亦預(yù)制混凝嶼土管片，刻其厚度謎為武0.3品m暴，外半徑江為滾6活m龜，寬度付為塌1.5鼠m悠。每環(huán)管劇片由一塊令封頂塊游（描15奮o否）、兩塊糕鄰接塊摸（貝64.5絞o蒼）、三塊乞標(biāo)準(zhǔn)塊廳（兼72諸o綢）共六塊不管片組成膊，錯(cuò)縫拼姜裝。地下桐水位為詞1.5m拘。地層的爆主要物理砌力學(xué)特性江參數(shù)見(jiàn)下與表冊(cè)-2嘩地層物理趕力學(xué)特性婆參塌數(shù)控蹄補(bǔ)披鐘棍污表注-2凱土層類型柿厚度壇（淡m閥）裳內(nèi)摩擦角匹(印o免)兵重度澆kN/m離3夢(mèng)彈抗塑K推MN/m泛3端雜填土助（嚇1惑）灰1.14霞5襲20針30-饑淤泥質(zhì)土元（乏2-演1犯）辨1.19拴3現(xiàn)20驗(yàn)10辨沖積砂土泛（削3-池2灣）想2.41示1長(zhǎng)20主20-模硬塑殘積刷土跟（碧5-惰2悅）蕉13.3杜56宰40投17.3畜70岔中風(fēng)化泥婚質(zhì)砂巖芬（腐8買）免5.40煩2聲44.9厲23.2膊500勸強(qiáng)風(fēng)化泥塌質(zhì)砂巖勢(shì)（況7界）傅1.30盆7廟43.8鎖22.6申250狐4.乒2訂、樁在管園片頂引起執(zhí)的附加荷嘩載計(jì)樁側(cè)土的鉤內(nèi)摩擦角駕的加權(quán)平也均值為段度，則奏；如果按但表喚-拍1有來(lái)取值為像（震按花5-院2聯(lián)硬塑殘積在土來(lái)查）飯二者比較挑接近，取載用于計(jì)算練。下面就逼擴(kuò)散角法鉤及擴(kuò)散角及法曾和脖Bous北sinn然es狀q摟解結(jié)合的敵方法來(lái)進(jìn)兇行樁基荷某載引起的睬管片頂豎計(jì)向附加應(yīng)則力的計(jì)算且。翻163#綁房蔑D1芒8特樁在管片吸頂部產(chǎn)生飛的豎向附姨加應(yīng)跨力旋族洲表童-3所計(jì)算模式簽不計(jì)側(cè)阻糧擴(kuò)散廁考慮側(cè)阻禁擴(kuò)散貴=5.6將考慮側(cè)阻投擴(kuò)散協(xié)KS30輩KS30葵B回OU嬸KS30映B劇OU滾計(jì)算結(jié)果崇229.鎮(zhèn)1飛66.0毅106.疾7輝(蘋(píng)O)妄72.9肌(B)格13.8結(jié)(A)沿70.岸1專（平均）學(xué)22.9塘32.8姥(O)伴31.5邪(B)倉(cāng)24.0雞(A)盞注：上表纏中披KS30都表示顛按裝3債0沫度進(jìn)行擴(kuò)蛋散的擴(kuò)散挨角法，刻BOU晚代表基焰于廉Bous囑sine織s施q單解的方法唱；附加應(yīng)荷力的單位兔為女kN/m眾2完。括號(hào)中摘的繞A釀、善O緊、際B估代表鑼圖犧-娘3萄中的對(duì)應(yīng)梢點(diǎn)。疫可以看到禁，采用不烈同的方法鋸和假定，傷結(jié)果有所鋪不同。特糠別是當(dāng)對(duì)雷樁側(cè)阻力線擴(kuò)散作用幫采用不同賣的考慮方澤法時(shí)，結(jié)售果有很大脈的差異。領(lǐng)此樁按端硬承樁進(jìn)行蘿設(shè)計(jì)，但刪其長(zhǎng)度較核長(zhǎng)、樁周貿(mào)土體也比杯較好，能圓夠提供較界大的側(cè)面雅摩阻力，妖根據(jù)按規(guī)溫范漿[4]旁進(jìn)行的估臟算，僅寧按杰5-瓦2搭層計(jì)算，圈能夠提供喚的承載力縫就大于樁及基荷載的蹦一半，故裕應(yīng)該考慮章其樁側(cè)荷遮載的擴(kuò)散寄作用。但繳擴(kuò)散角的終選取對(duì)結(jié)萍果有很大之的影響。躺本例按橡和臺(tái)選取，計(jì)版算出的平不均附加應(yīng)莫力相差約襯有三倍之冒多，可見(jiàn)艙對(duì)樁側(cè)荷鞏載擴(kuò)散角插的選取應(yīng)唉該慎重。照根據(jù)國(guó)內(nèi)下的經(jīng)驗(yàn)，宮按蠟來(lái)選取還倦是比較符怪合實(shí)際的霧，其也在內(nèi)一定程度降上反映了掀樁周土層咸的物理力裕學(xué)特性價(jià)。做Toml填inso下n瞧建議的稻主要是對(duì)猜群樁基礎(chǔ)困提出的，店能否用于充單樁、能慌用于什么冰樣的單樁蠶還需進(jìn)一別步的研究瘋，這里用麥它進(jìn)行單甘樁的計(jì)算農(nóng)僅為對(duì)比府之用。本未工程在設(shè)驚計(jì)時(shí)按危進(jìn)行了擴(kuò)唯散角的選檢用。對(duì)于粗是愿按銀3鏟0描度擴(kuò)散角禾方法還是導(dǎo)按喂Bous樸sine掉s般q神解，二者廚計(jì)算的平鈔均附加應(yīng)被力相差不井大，本例興分別音為惹66.0校kN/襲m冶2褲和林70.1亞kN/m屋2擴(kuò)，國(guó)內(nèi)多臭用后者。賤如果假定翅樁側(cè)阻力姜和樁端阻逼力相等，皂按樁側(cè)阻唐力和樁端怎阻力分別涂傳遞考慮澡，則在管榨片上引起博的附加應(yīng)危力越有津4.11柱8注m根范圍益為隨137.設(shè)1答kN/錘m浴2言，剩墨余蹄1.88板2杠m損為梢30.6臟kN/巷m伯2篇，平均值枕為哥103.他6擾kN/設(shè)m扁2捧。根據(jù)以嘩上計(jì)算，慎并綜合考褲慮安全和景經(jīng)濟(jì)等因章素，最后驕決定采用水按急Bous房sine匹s蛋q三解所計(jì)算貧的最大桃值魯106.莊7倚kN/霸m查2汗，且按均創(chuàng)勻分布考奪慮來(lái)進(jìn)行簽管片