郭一斌，張立明，鄭 剛，楊振丹

（1.天津大學(xué) 濱海土木工程結(jié)構(gòu)與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300072；2.鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院 土木工程學(xué)院，鄭州 450015；3.天津市地下鐵道集團(tuán)有限公司，天津 300000）

1 前 言

地鐵已經(jīng)成為現(xiàn)代化城市的標(biāo)志之一，目前我國正在進(jìn)行大規(guī)模的地鐵建設(shè)，開展地下空間。當(dāng)?shù)罔F穿越城市中心區(qū)時不可避免地要近距離穿越橋梁及建筑物的基礎(chǔ)，特別是深度較大的樁基礎(chǔ)。

國內(nèi)外很多學(xué)者對盾構(gòu)掘進(jìn)對樁基礎(chǔ)影響的問題進(jìn)行過研究。Morton 等[1]和Loganathan 等[2]分別進(jìn)行了重力場和離心機(jī)模型試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)掘進(jìn)對樁基影響很大，尤其是在軟土中。Mroueh 等[3]和Gordon等[4]采用有限元方法分析了隧道掘進(jìn)施工對附近單樁和群樁產(chǎn)生的影響。

國內(nèi)學(xué)者黃茂松等[5]、王麗等[6]、姜忻良等[7]、張志強(qiáng)等[8]、朱逢斌等[9]依托實(shí)際工程采用有限元法對隧道施工對近鄰樁基的承載性狀進(jìn)行了研究。

目前研究盾構(gòu)掘進(jìn)對樁基礎(chǔ)的影響主要是針對常規(guī)樁基礎(chǔ)進(jìn)行研究。在天津等沿海軟土地區(qū)的大型城市立交橋、高架橋，為減小橋墩樁基礎(chǔ)的占地面積，橋墩往往支承在長度達(dá)50～60 m 的超長樁上，以減少樁數(shù)。近幾年多次出現(xiàn)盾構(gòu)穿越大型立交橋超長樁基礎(chǔ)的案例。由于大型立交橋高度大，盾構(gòu)穿越引起的樁基礎(chǔ)的水平位移可導(dǎo)致橋面標(biāo)高處的水平位移顯著放大；此外，地震荷載作用下樁基往往承擔(dān)較大的地震作用。為此，必須對盾構(gòu)穿越大型立交橋、高架橋超長樁基礎(chǔ)的引起的樁水平變位以及相應(yīng)的豎向和水平向承載性能進(jìn)行分析。

本文基于天津地鐵盾構(gòu)穿越樁基工程實(shí)踐，結(jié)合實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，采用有限元進(jìn)行模擬，并將計算與實(shí)測結(jié)果進(jìn)行擬合。基于實(shí)測驗(yàn)證的有限單元模型，對隧道近距離穿越超長樁基礎(chǔ)進(jìn)行模擬，研究了不同隧道埋深情況下盾構(gòu)掘進(jìn)對超長樁承載性狀的影響，并對其機(jī)制進(jìn)行分析。

2 工程實(shí)測及有限元驗(yàn)證

2.1 工程概況

天津地鐵3號線某區(qū)間近距離穿越高架橋樁基礎(chǔ)，該段地層主要為粉土、粉質(zhì)黏土和粉砂，土層分布及物理力學(xué)參數(shù)如表1 所示。

高架橋基礎(chǔ)承臺下共8 根預(yù)制混凝土方樁，承臺底位于地面，承臺尺寸為2.8 m×4.2 m，方樁尺寸為0.35 m×0.35 m，樁長為25 m，單樁荷載500 kN。樁身及承臺混凝土為C30。

本工程所采用盾構(gòu)機(jī)前盾直徑為6.41 m，隧道管片外徑為6.2 m，管片外注漿層厚度約為10 cm。隧道管片厚度為0.35 m，管片環(huán)寬為1.2 m。盾構(gòu)過程中同步注漿壓力為200 kPa，土倉壓力為120 kPa。

此段盾構(gòu)埋深8 m，盾構(gòu)外邊線距離樁邊最小距離為1.69 m。盾構(gòu)與橋樁基礎(chǔ)平面關(guān)系如圖1 所示。

圖1 盾構(gòu)與樁基礎(chǔ)平面示意圖Fig.1 Schematic diagram of tunnel and the pile foundation

2.2 實(shí)測結(jié)果分析

此段盾構(gòu)區(qū)間從2011年1 月初始發(fā)，在2011年2 月至2011年3 月初經(jīng)過橋樁基礎(chǔ)。橋樁承臺上布設(shè)4個監(jiān)測點(diǎn)，分別為Q9～Q12，監(jiān)測過程中Q11 點(diǎn)失效。

盾構(gòu)穿過橋樁期間承臺監(jiān)測點(diǎn)沉降如圖2 所示。由圖中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)盾構(gòu)距離橋樁基礎(chǔ)較遠(yuǎn)時就已經(jīng)對樁基礎(chǔ)產(chǎn)生了一定的影響，但整體沉降較小，在2 月8 日前橋樁沉降均不超過0.5 mm；2 月8 日以后，此時盾構(gòu)機(jī)距離橋樁基礎(chǔ)25 m（4D）左右，沉降開始迅速發(fā)展，期間3個監(jiān)測點(diǎn)均存在回彈的現(xiàn)象；2 月底盾構(gòu)基本通過橋樁基礎(chǔ)，但沉降仍然有所發(fā)展，但逐漸趨于穩(wěn)定，最終沉降將近2 mm。

圖2 盾構(gòu)穿越期間樁基承臺沉降Fig.2 Settlements of pile-cap during passing of shield

盾構(gòu)穿越橋樁基礎(chǔ)過程中，承臺沉降整體呈下沉趨勢，但在沉降過程中存在多次回彈現(xiàn)象，筆者分析其原因?yàn)槎軜?gòu)推進(jìn)過程中進(jìn)行同步注漿，注漿壓力為200 kPa 左右，注漿使樁基礎(chǔ)產(chǎn)生了回彈的現(xiàn)象。

2.3 有限元模型及參數(shù)

采用有限元軟件ABAQUS 對盾構(gòu)穿越橋樁基礎(chǔ)工程進(jìn)行模擬。

樁身混凝土為C30，隧道管片混凝土為C50?？紤]到隧道襯砌接頭對襯砌結(jié)構(gòu)剛度的影響，將襯砌管片剛度折減0.15。有限元計算中樁和隧道管片采用彈性材料進(jìn)行模擬，樁身彈性模量E=30 GPa，隧道管片彈性模量E=29.3 GPa。

土體采用修正的劍橋模型，土層參數(shù)見表1，為現(xiàn)場薄壁取土器取樣、專門試驗(yàn)獲得[10]。

樁-土接觸面采用庫侖摩擦模型，摩擦系數(shù)取值0.35，與文獻(xiàn)[10]中一致。

有限元計算中先將群樁加載至工作條件下上部荷載值，然后進(jìn)行盾構(gòu)掘進(jìn)。有限元模型網(wǎng)格劃分如圖3 所示。

表1 土層分布及物理力學(xué)參數(shù)Table 1 Physico-mechanical parameters of soil layers and soil distribution

圖3 有限元網(wǎng)格模型Fig.3 Meshed finite element model

2.4 盾構(gòu)施工過程模擬

對盾構(gòu)施工過程的模擬，采用剛度荷載遷移和施工等代層的方法反映施工過程和施工質(zhì)量[11]。

將盾構(gòu)推進(jìn)作為一個非連續(xù)的過程來研究，每次向前推進(jìn)的長度為一個管片單元的寬度，去掉開挖部分土體，同時變換盾構(gòu)和管片單元材料。

以施工等代層考慮隧道管片與周圍土體間的注漿層，盾尾空隙、土體向盾構(gòu)空隙的自然填充及注漿后的分布情況通過設(shè)置等代層的彈性模量來考慮。有限元模擬中等代層厚度為10 mm，根據(jù)對實(shí)測數(shù)據(jù)的反演計算，確定等代層彈性模量E=3.0 MPa，泊松比ν=0.2。

有限元模擬中考慮盾構(gòu)掘進(jìn)過程中進(jìn)行同步注漿，以均布壓力的形式進(jìn)行模擬，注漿壓力與現(xiàn)場施工情況相同，取200 kPa。

采用對開挖面的土體施加均布壓應(yīng)力以模擬盾構(gòu)推進(jìn)產(chǎn)生的土倉壓力，模型中土倉壓力與現(xiàn)場施工情況相同，取120 kPa。

2.5 有限元模型及參數(shù)

圖4為點(diǎn)Q12 有限元計算沉降與實(shí)測值對比，可以發(fā)現(xiàn)，有限元計算沉降發(fā)展趨勢及數(shù)值與實(shí)測值擬合較好，說明有限元模型中所取的樁-土接觸面參數(shù)、土體及樁身材料參數(shù)、盾構(gòu)模擬方法及有限元網(wǎng)格劃分合理，能夠較好地模擬現(xiàn)場施工過程。

圖4 有限元計算與實(shí)測對比Fig.4 Results of finite element analysis and measured data

3 盾構(gòu)近距離穿越超長樁工程背景及有限元模型

3.1 工程背景

天津地鐵5、6號線線路與市區(qū)內(nèi)多座橋梁交叉，需要近距離穿越橋樁基礎(chǔ)，最小凈距大多為1.5 m 左右，所涉及的橋梁樁基礎(chǔ)大多為長度50 m以上的超長樁基礎(chǔ)。盾構(gòu)穿越橋梁樁基礎(chǔ)處盾構(gòu)埋深為10～30 m 不等，變化幅度較大。

3.2 有限元模型

采用有限元軟件ABAQUS 對隧道近距離穿越超長樁進(jìn)行模擬，研究不同埋深的盾構(gòu)掘進(jìn)對超長樁造成的不利影響。

盾構(gòu)隧道參數(shù)均與驗(yàn)證模型中相同。超長樁樁長為55 m，樁徑1.0 m，單樁樁頂荷載為5 500 kN。隧道與超長樁相對位置及尺寸如圖5 所示。

隧道與超長樁凈距為1.5 m，研究隧道與超長樁處于不同相對位置時對超長樁產(chǎn)生的影響，隧道中心線深度分別為15、25、35 和45 m。

圖5 模型示意圖Fig.5 Schematic diagram of model

為簡化計算土層采用均質(zhì)土層，土體采用修正的劍橋模型，土層參數(shù)采用表1 中第7 層粉質(zhì)黏土參數(shù)。

樁身和隧道管片混凝土標(biāo)號、材料力學(xué)參數(shù)、襯砌結(jié)構(gòu)處理、接觸面參數(shù)等均與驗(yàn)證模型中相同。

有限元計算中先將單樁加載至工作條件下樁頂荷載，然后進(jìn)行盾構(gòu)掘進(jìn)。有限元模型網(wǎng)格劃分如圖6 所示。

圖6 有限元網(wǎng)格模型Fig.6 Meshed finite element model

3.3 盾構(gòu)施工過程模擬

有限元模型中對盾構(gòu)施工過程的模擬方法及參數(shù)均與驗(yàn)證模型中相同。

仍然采用對開挖面的土體施加均布壓應(yīng)力以模擬盾構(gòu)推進(jìn)產(chǎn)生的土倉壓力，4個模型中，對應(yīng)隧道深度為15、25、35 和45 m，土倉壓力分別為150、250、350 和450 kPa。

4 盾構(gòu)穿過后單樁承載性狀

盾構(gòu)穿越樁基礎(chǔ)后繼續(xù)對單樁進(jìn)行加載，盾構(gòu)穿越前和不同埋深的盾構(gòu)穿越后單樁Q-s 曲線如圖7 所示。

可以發(fā)現(xiàn)，盾構(gòu)穿越導(dǎo)致樁頂產(chǎn)生一定的沉降，盾構(gòu)埋深越大，樁頂沉降也越大。繼續(xù)在樁頂進(jìn)行加載，Q-s 曲線的斜率較原曲線有所減小，說明單樁的剛度不僅沒有減小，反而有所增加。

筆者分析其原因?yàn)槎軜?gòu)穿越導(dǎo)致樁身產(chǎn)生一定沉降，在此過程中樁身側(cè)阻及樁端阻力發(fā)揮較充分，后期再進(jìn)行加載時端阻可以較快的發(fā)揮出來，單樁剛度未出現(xiàn)減小的現(xiàn)象。

圖7 不同盾構(gòu)單樁Q-s 曲線Fig.7 Load and settlement curves of piles with different tunneling depths

5 盾構(gòu)施工引起超長樁變形及內(nèi)力分析

盾構(gòu)掘進(jìn)不可避免對周邊環(huán)境造成影響，當(dāng)隧道近距離穿過超長樁，會導(dǎo)致超長樁產(chǎn)生變形以及樁身內(nèi)力的變化。

以隧道軸線方向?yàn)榭v向，樁身位移以盾構(gòu)掘進(jìn)方向?yàn)檎灰源怪彼淼谰蜻M(jìn)的水平方向?yàn)闄M向，樁身位移以遠(yuǎn)離隧道方向?yàn)檎灰詷遁S向?yàn)樨Q向，樁身位移以沉降為正。

5.1 樁身沿隧道掘進(jìn)方向的變位

以隧道軸線方向?yàn)榭v向，樁身位移以盾構(gòu)掘進(jìn)方向?yàn)檎?，即圖6 中1 方向。不同隧道埋深情況下樁身縱向變形如圖8 所示。

由圖可以觀察到，樁身縱向位移隨著盾構(gòu)的掘進(jìn)和隧道埋深的不同呈現(xiàn)出如下規(guī)律：

（1）盾構(gòu)中軸線附近15～20 m 范圍內(nèi)縱向變形為正向，正向位移的極值位于盾構(gòu)中軸線深度處，不同盾構(gòu)埋深情況下，極值范圍為1～2 mm。

（2）盾構(gòu)中軸線附近15～20 m 范圍之外縱向變形為負(fù)向，靠近地面處位移值較大，而樁身下部靠近樁端附近位移值非常小。最大位移絕對值位于樁頂處，不同盾構(gòu)埋深情況下，縱向最大位移值范圍為2～5 mm。

（3）盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，樁身縱向變形始終呈現(xiàn)出盾構(gòu)中軸線附近15～25 m 范圍為正，此范圍之外為負(fù)的分布形式。當(dāng)盾構(gòu)開挖面還未通過超長樁中軸線位置，隨著盾構(gòu)掘進(jìn)的進(jìn)行，樁身縱向變形逐漸增大，盾構(gòu)開挖面與樁軸線位于同一平面時，縱向位移整體達(dá)到最大值。當(dāng)盾構(gòu)開挖面通過樁軸線位置繼續(xù)掘進(jìn)，樁身縱向變形整體逐漸減小。

（4）隧道埋置深度對樁身縱向變形也有較大的影響，當(dāng)盾構(gòu)軸線埋深為25 m時，樁身正向和負(fù)向縱向位移均達(dá)到最大值。即對于樁身縱向位移，最不利隧道埋深為位于樁長的中心位置附近。盾構(gòu)穿越會導(dǎo)致樁頂產(chǎn)生水平位移，樁身上部發(fā)生傾斜，樁頂傾斜延伸至橋面高度會產(chǎn)生很大的水平位移。不同橋面高度情況下，不同工況橋面沿隧道掘進(jìn)方向最大水平位移如圖9 所示。

圖8 不同中心線埋深情況下樁身縱向變形Fig.8 Longitudinal deformations of piles with various tunnel axial depths

圖9 不同隧道埋深時不同橋面高度情況下最大縱向水平位移Fig.9 Maximum longitudinal deformations of bridge decks with various heights and various tunnel axial depths

橋面高度越大，由于樁頂傾斜導(dǎo)致的橋面水平位移越大，樁頂位移延伸至橋面會產(chǎn)生可觀的水平位移。盾構(gòu)埋深為25 m 對樁身縱向水平位移最不利，當(dāng)橋面高度為20 m時，橋面水平位移可達(dá)到10 mm 左右。

5.2 樁身垂直隧道掘進(jìn)方向的變位

以垂直于隧道掘進(jìn)方向的水平方向?yàn)闄M向，樁身位移以遠(yuǎn)離隧道方向?yàn)檎磮D6 中2 方向。不同隧道埋深情況下樁身橫向變形如圖10 所示。

由圖可以觀察到，當(dāng)盾構(gòu)開挖面未達(dá)到樁軸線位置時，靠近盾構(gòu)軸線附近范圍內(nèi)的樁身橫向位移為正值，即位移為遠(yuǎn)離隧道方向，該范圍之外為負(fù)值。當(dāng)盾構(gòu)開挖面通過樁軸線位置繼續(xù)向前掘進(jìn)，樁身橫向位移為整體傾向隧道方向，且隨著盾構(gòu)的掘進(jìn)樁身橫向位移整體逐漸增大。

樁身最大橫向位移絕對值發(fā)生在樁頂，隨著隧道埋深的增加，樁頂最大橫向水平位移值逐漸減小，但對樁身的影響范圍逐漸增大。對于樁身橫向水平位移，最不利的盾構(gòu)中心線埋深為15 m，位于樁身上部。

當(dāng)隧道軸線埋深為15 m 和25 m時，樁身橫向位移主要分布在樁身上部，樁身下部位移很小，樁端處幾乎為0。而當(dāng)隧道軸線埋深為35 m 和45 m時，樁身全長均產(chǎn)生較大的橫向位移。即隨著隧道埋深的增加，樁身整體橫向位移由上部傾斜逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檎w側(cè)移。

圖10 不同中心線埋深情況下樁身橫向變形Fig.10 Lateral deformations of piles with various tunnel axial depths

不同橋面高度情況下，不同工況橋面垂直隧道掘進(jìn)方向最大水平位移如圖11 所示。

圖11 不同隧道埋深時不同橋面高度情況下最大橫向水平位移Fig.11 Maximum lateral deformations of bridge decks with various heights and various tunnel axial depths

盾構(gòu)埋深為15 m時對樁身橫向水平位移最不利，當(dāng)橋面高度20 m，橋面水平位移可達(dá)到7 mm左右。

5.3 樁身豎向位移

以樁軸向?yàn)樨Q向，樁身位移以沉降為正，即圖6 中3 方向。不同隧道埋深情況下樁身豎向變形如圖12 所示。

由圖可見，盾構(gòu)掘進(jìn)對超長樁豎向沉降的影響非常大。隨著盾構(gòu)開挖面距樁的距離逐漸減小，樁身豎向位移逐漸增加，當(dāng)開挖面通過樁軸線位置繼續(xù)掘進(jìn)，樁身豎向位移繼續(xù)增加。

當(dāng)盾構(gòu)開挖面超過樁軸線縱向距離達(dá)到2 倍隧道直徑，盾構(gòu)軸線埋深由15 m 增加到45 m時，樁頂因盾構(gòu)產(chǎn)生沉降由4.5 mm 增加到13.3 mm。且對于隧道埋深為15 m 和25 m 的情況下沉降趨勢已經(jīng)基本穩(wěn)定，而隧道埋深為35 m 和45 m時，沉降仍具有較大的增長趨勢。

從豎向位移分布上看，隧道埋深為15～35 m時，盾構(gòu)引起的豎向位移主要集中在樁身的中上部，樁端處豎向位移幾乎為0；而隧道埋深為45 m，盾構(gòu)超過樁軸線2 倍隧道直徑時，樁端產(chǎn)生了7 mm的沉降。

綜上所述，隧道埋深越靠近樁端，盾構(gòu)掘進(jìn)對樁身豎向位移的影響越大。且隧道軸線埋深距樁頂60%樁長以內(nèi)時，盾構(gòu)掘進(jìn)幾乎不會對樁端產(chǎn)生豎向沉降。

圖12 不同中心線埋深情況下樁身豎向變形Fig.12 Vertical deformations of piles with various tunnel axial depths

5.4 樁身軸力

圖13為不同隧道埋深情況下的樁身軸力分布，由圖可以觀察到，盾構(gòu)掘進(jìn)導(dǎo)致樁身軸力大幅增加，隧道軸線深度以上軸力隨深度增加，該深度以下軸力隨深度減小，樁身軸力在隧道軸線深度處出現(xiàn)最大值。

隨著盾構(gòu)開挖面距樁的距離逐漸減小，樁身軸力逐漸增大，當(dāng)開挖面通過樁軸線位置繼續(xù)掘進(jìn)，樁身軸力仍繼續(xù)增大。

對比不同隧道埋深情況下樁身增加的軸力可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)隧道埋深為15～35 m時，隧道埋深越大，樁身軸力增加的幅度也越大，且樁端軸力增加幅度很小。當(dāng)隧道軸線埋深為35 m時，樁身最大軸力為樁頂軸力的1.5 倍。

當(dāng)隧道埋深為45 m時，樁身軸力增加幅度較35 m時減小，而樁端軸力大幅增加，為原樁端軸力的3.7 倍。

說明當(dāng)隧道位于樁身中下部時引起樁身產(chǎn)生的軸力最大，當(dāng)隧道位置靠近樁端會導(dǎo)致樁端阻力大幅增加。

圖13 不同中心線埋深情況下樁身軸力Fig.13 Axial forces of piles with various tunnel axial depths

5.5 樁身側(cè)阻

圖14為不同隧道埋深情況下的樁身側(cè)阻分布，由圖可以觀察到：超長樁在承載力特征值下側(cè)阻為一種單駝峰式的分布，樁身中上部側(cè)阻發(fā)揮較充分，樁身下部發(fā)揮程度較小。

當(dāng)盾構(gòu)開挖面靠近超長樁時，隧道軸線以上深度樁身側(cè)阻逐漸減小，隧道軸線以下深度樁身側(cè)阻逐漸增大。當(dāng)盾構(gòu)通過樁軸線位置繼續(xù)掘進(jìn)時，隧道軸線以上深度樁身甚至出現(xiàn)較大范圍的負(fù)摩阻區(qū)，且負(fù)摩阻力發(fā)揮程度較大；隧道軸線以下深度樁身側(cè)阻較承載力特征值情況下大幅增加。盾構(gòu)近距穿過超長樁后，導(dǎo)致隧道軸線附近樁身側(cè)阻呈“S”型分布。隧道埋深越大，盾構(gòu)掘進(jìn)引起的超長樁側(cè)阻變化程度也越大。

圖14 不同中心線埋深情況下樁身側(cè)阻Fig.14 Shaft resistance of piles with various tunnel axial depths

5.6 樁身沿隧道掘進(jìn)方向彎矩

由于盾構(gòu)掌子面存在土倉壓力，導(dǎo)致樁身發(fā)生沿隧道掘進(jìn)方向的彎曲，樁身會產(chǎn)生一定的彎矩。

圖15為不同隧道埋深情況下的沿隧道掘進(jìn)方向（縱向）樁身彎矩分布，可以發(fā)現(xiàn)，僅在樁身為10 m 左右范圍內(nèi)彎矩較大，彎矩最大值發(fā)生在盾構(gòu)中軸線附近，且彎矩分布存在反彎的現(xiàn)象。

盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，在盾構(gòu)掌子面與樁身位置平齊時彎矩達(dá)到最大值，盾構(gòu)通過后樁身彎矩有所減小。所有工況條件下，樁身沿隧道掘進(jìn)方向最大彎矩值均不超過為100 kN·m。對于直徑為1 m 的樁，配筋率0.4%時，鋼筋均勻布置，能承受最大彎矩為463 kN·m，附加彎矩對樁身的影響可以忽略不計。

5.7 樁身垂直隧道掘進(jìn)方向彎矩

盾構(gòu)同步注漿，導(dǎo)致樁身發(fā)生垂直隧道掘進(jìn)方向的彎曲，樁身會產(chǎn)生一定的彎矩。

圖16為不同隧道埋深情況下的垂直隧道掘進(jìn)方向（橫向）樁身彎矩分布，可以發(fā)現(xiàn)，樁身較大范圍（約為30 m）內(nèi)均存在較大的彎矩，且存在多個反彎點(diǎn)。所有工況條件下，樁身垂直隧道掘進(jìn)方向最大彎矩值均不超過50 kN·m。對于直徑為1 m的樁，配筋率0.4%時，鋼筋均勻布置，能承受最大彎矩為463 kN·m，附加彎矩對樁身的影響可以忽略不計。

圖15 不同中心線埋深情況下樁身縱向彎矩Fig.15 Longitudinal moment of piles with various tunnel axial depths

圖16 不同中心線埋深情況下樁身橫向彎矩Fig.16 Lateral moment of piles with various tunnel axial depths

6 結(jié) 論

（1）盾構(gòu)近距離穿越超長樁會導(dǎo)致盾構(gòu)中軸線附近15～20 m 范圍內(nèi)縱向變形方向?yàn)槎軜?gòu)掘進(jìn)方向，此范圍之外為相反方向。對于樁身縱向位移，最不利隧道中心線埋深為25 m，位于樁長的中心位置附近。

（2）樁身橫向位移整體是朝向隧道方向，最大橫向位移絕對值發(fā)生在樁頂，隨著隧道埋深的增加，樁頂最大橫向水平位移值逐漸減小，樁身整體橫向位移由上部傾斜逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檎w側(cè)移。對于樁身橫向位移，最不利隧道埋深為15 m，位于樁身上部位置。

（3）樁身的縱向和橫向水平位移延伸至橋面標(biāo)高后均會產(chǎn)生非?？捎^的水平變形量，盾構(gòu)穿越高架橋梁樁基礎(chǔ)時更需嚴(yán)格控制樁頂水平位移。

（4）盾構(gòu)掘進(jìn)會導(dǎo)致超長樁產(chǎn)生較大沉降，樁頂處豎向沉降最大并隨深度增加逐漸減小。隧道埋深越靠近樁端，盾構(gòu)對樁身豎向位移的影響越大。當(dāng)隧道軸線埋深距樁頂60%樁長以內(nèi)時，樁端幾乎不會產(chǎn)生沉降；超過此范圍就會導(dǎo)致超長樁樁端也產(chǎn)生較大的沉降。

（5）盾構(gòu)掘進(jìn)導(dǎo)致樁身軸力大幅增加，隧道軸線深度以上軸力隨深度增加，該深度以下軸力隨深度減小，樁身軸力在隧道軸線深度處出現(xiàn)最大值。當(dāng)隧道位于樁身中下部時，在樁身中引起的附加軸力最大。

（6）盾構(gòu)近距穿過超長樁后，隧道軸線以上深度樁身側(cè)阻逐漸減小，以下深度樁身側(cè)阻逐漸增大，導(dǎo)致隧道軸線附近樁身側(cè)阻呈“S”型分布。且隧道埋深越大，盾構(gòu)掘進(jìn)引起的超長樁側(cè)阻變化程度也越大。

（7）盾構(gòu)近距離穿過超長樁，對樁身產(chǎn)生的附加彎矩影響較小，工程中不必采取專門措施。

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