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城市轨道基坑开挖对临近高架桥影响分析

2015-08-03朱庆贤韦良文

黑龙江交通科技 2015年7期
关键词:有限元分析模型

朱庆贤,韦良文,2

(1.重庆交通大学土木建筑学院;2.重庆交通大学山区桥梁与隧道工程国家重点实验室培育基地)

1 工程概况

重庆轨道交通环线渝鲁站~五里店区间明挖段周边建(构)筑物包括道路高架桥墩、鲁能星城小区、排洪拱涵等。冲压厂高架桥与拟建环线呈平行弧线走向,基坑深度为18~28m,主要为纷粉质粘土和素填土其支护边坡与高架桥2#桥墩东侧基础距离最小为5.98 m。因此本文选取较为危险的1#、2#和3#桥墩处进行模拟分析。

2 工程地质条件

沿线地下水可分为第四系松散层孔隙水和基岩裂隙水。场地工程地质等级为Ⅳ,场区地层变化较大,岩性多变,出露地层的为第四系全新统填土层(Q4ml),其综合和厚度为2~10 m,其下分布残坡积层(Q4el+dl)和侏罗系中统沙溪庙组(J2s)沉积岩层。基岩以Ⅳ级围岩为主,主要岩层为泥岩和填土,各项力学变异性低中等,详见表1。

表1 设计参数建议值

3 有限元模型

本段采用放坡与围护桩结合的支护方式,主要为不等高双侧放坡开挖,2 m×2.5 m、间距4 m 的方桩作为垂直边坡的初期支护措施,其上采用1∶0.7 的放坡比例开挖土体,坡面采用200 ×200 mm 双层Φ8 钢筋,100 mm 厚的C25喷射混凝土面层以及长度为10 m,直径42 mm 注浆钢花管1.2 m×1.2 m梅花形布置支护加固。

本模型主要的数值参数选取:

为了保证计算结果的精确度,围岩和高架桥选用高精度三维实体单元进行模拟;围护桩采用梁单元;坡面混凝土喷护采用壳单元,各材料参数值见表2。

表2 模型参数取值

高架桥的载荷为结构自重和桥面的可变荷载,在建模时未考虑预应力。……

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