洞内大轴力大跨径拱式桩基托换在地铁建设中的研究与应用

梁粤华; 翟利华; 史海欧

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2020.12.011

隧道建设 >

2020 , Vol. 40 >Issue 12: 1765 - 1674

DOI: https://doi.org/10.3973/j.issn.2096-4498.2020.12.011

规划与设计

洞内大轴力大跨径拱式桩基托换在地铁建设中的研究与应用

梁粤华 ,
翟利华 ,
史海欧

展开

（1. 广州地铁设计研究院股份有限公司，广东广州 510010; 2. 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海 201804）

梁粤华（1979—），男，广东顺德人，2006年毕业于英国帝国理工大学，结构工程专业，博士，现主要从事城市轨道交通工程设计生产及技术研究工作。E-mail: liangyuehua@dtsjy.com。 *通信作者：翟利华， E-mail: zhailihua@dtsjy.com。

网络出版日期: 2021-01-03

基金资助

广东省城市轨道交通工程建造新技术企业重点实验室资助项目（2017B030302009）

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Research and Application of Archshaped Pile Foundation Underpinning in Tunnel with Large Axial Force and Span of Metro Construction

LIANG Yuehua ,
ZHAI Lihua ,
SHI Hai′ou

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（1. Guangzhou Metro Design & Research Institute Co., Ltd., Guangzhou 510010, Guangdong, China; 2. Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of the Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 201804, China）

Online published: 2021-01-03

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摘要

广州地铁某新线区间矿山法隧道，因线站位设置需近距离下穿某大型地下空间，与其5根既有桩基冲突，需要进行托换。受各制约因素影响，工程采用洞内拱式托换方案，然而本次托换的桩轴力、隧道跨径和现场条件的复杂程度，均远超一般洞内托换。以洞内大轴力大跨径拱式桩基托换为研究对象，通过工程类比的方法总结出托换结构断面高宽与托换跨径和桩轴力之间的经验关系（尺寸初拟规律），并进一步通过2D荷载结构法进行内力分析和3D地层结构法进行变形模拟，对托换结构的承载力和正常使用极限状态进行验证，证明了洞内拱式托换可适用于大轴力大跨径情况，验证了托换结构尺寸初拟规律的可应用性。

关键词： 地铁; 矿山法隧道; 桩基托换; 洞内拱式托换; 大跨径; 大轴力

本文引用格式

梁粤华 , 翟利华 , 史海欧 . 洞内大轴力大跨径拱式桩基托换在地铁建设中的研究与应用[J]. 隧道建设, 2020 , 40(12) : 1765 -1674 . DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2020.12.011

Abstract

Due to alignment requirement, a mined tunnel section of a new line of Guangzhou Metro should closely cross underneath a large underground commercial space. There are 5 pile foundations should be underpinned. As a result, the intunnel archshaped pile foundation underpinning scheme is adopted for various restraining factors such as large pile axial force, large tunnel span and complex field conditions. The empirical relationship between the height and width of underpinning structure crosssection and tunnel span and pile foundation axial force is revealed by engineering comparison; moreover, the structural internal force is analyzed by 2D loadstructure method and the deformation is simulated by 3D stratumstructure method, so as to verify the bearing capacity and normal service limit state of the underpinning structure. The results show that the intunnel archshaped pile foundation underpinning scheme is feasible in case of large pile loads and tunnel span, and the preliminary rules for the dimensions of the underpinning structure are applicable.

Key words： metro; mined tunnel; pile foundation underpinning; intunnel archshape underpinning; large span; large axial load

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