隧道开挖引起既有建筑物桩侧摩阻力的理论研究

田晓艳，李 源

(1.西安石油大学 机械工程学院，陕西 西安 710065；2.中国建筑西北设计研究院有限公司，陕西 西安 710018)

隧道开挖引起既有建筑物桩侧摩阻力的理论研究

田晓艳1，李 源2

(1.西安石油大学 机械工程学院，陕西 西安 710065；2.中国建筑西北设计研究院有限公司，陕西 西安 710018)

择优选取桩土荷载传递的侧摩阻力计算模式，借助文克尔地基模型，运用两阶段分析理论探究隧道开挖对桩基效应的影响。阶段1解出相应桩位处的沉降量并用多项式简化，阶段2将其沉降施加于桩侧建立桩身沉降微分方程。通过逻辑推导并借助边界条件得到沉降计算表达式，继而得到桩侧摩阻力和桩周轴力。结合工程算例，根据隧道与桩基的空间位置关系分析桩侧摩阻力和桩周轴力随桩长的变化规律。研究结果表明：对于给定的围岩土质概况，若保持桩隧距离不变时，桩长对桩基效应变化影响较大；桩长小于15 m时，土体位移稍大于桩位移，单桩沉降很大，且单桩主要承受负摩阻力效应；桩长超过15 m时，土体位移明显大于桩位移，部分桩段承受负摩阻力，部分桩段承受正摩阻力，且摩阻力为0处的单桩轴力最大。

荷载传递；两阶段分析；隧道开挖；桩身沉降微分方程；桩侧摩阻力

0 引言

桩侧摩阻力是桩土间相对位移产生的，其数值量化及曲线分布模式与深部土层变位有关，且曲线分布模式决定其轴力分布特点。若桩侧土体竖向位移大于桩基沉降时，土表现为对桩的下拽作用，即桩基产生负摩阻力；……