【摘 要】
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随着我国轨道交通的发展及城市化进程的加快,城市市郊近接地铁高架桥的基坑工程逐渐增多,基坑开挖对桥梁结构会造成不同程度的影响,而现行规范严格控制外部作业对地铁高架桥的影响,且在单侧卸荷条件下,当前工程对于上软下硬地层条件的桥梁桩基的监测数据较少。为此,本文依托华南地区某地铁高架桥为工程背景,开展几何相似比CL=20的“基坑-桥梁”模型试验,探究不同的基坑开挖深度、基坑与桥桩平面相对距离对近接地铁高架
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随着我国轨道交通的发展及城市化进程的加快,城市市郊近接地铁高架桥的基坑工程逐渐增多,基坑开挖对桥梁结构会造成不同程度的影响,而现行规范严格控制外部作业对地铁高架桥的影响,且在单侧卸荷条件下,当前工程对于上软下硬地层条件的桥梁桩基的监测数据较少。为此,本文依托华南地区某地铁高架桥为工程背景,开展几何相似比CL=20的“基坑-桥梁”模型试验,探究不同的基坑开挖深度、基坑与桥桩平面相对距离对近接地铁高架嵌岩桥桩的影响。然后,基于经过试验数据验证的三维数值仿真模型,探究不同的基坑开挖位置、基坑长度及基坑位移控制措施对近接地铁高架嵌岩桥桩的影响,可为类似近接地铁高架桥的基坑工程的设计与施工提供参考。主要工作内容和研究成果总结如下:（1）基于实际工程及相似理论确定几何相似比CL=20、弹性模量相似比CE=20,采用水膏-硅藻土配比材料模拟混凝土材料;采用镀锌钢丝网模拟结构钢筋;采用河沙-橡胶粒配比材料模拟软土;采用“石英砂-重晶石粉-石蜡”配比材料模拟岩层。（2）设计“基坑-桥梁”缩尺模型试验的模型箱、试验方案、试验材料制作工艺及测量方案,以不同的基坑开挖深度、基坑与桥桩平面相对距离开展试验。（3）基于材料力学理论换算试验数据得到桥桩桩身挠曲线,并基于基坑深宽比、“基坑-桥桩”平面相对距离与桥桩嵌岩深度的比值分析试验数据,试验数据表明:随着基坑深宽比的增长,前排桩对于后排桩最大正弯矩的遮拦作用逐渐增强;“基坑-桥桩”平面相对距离与桥桩嵌岩深度比值的变化对桥桩变形性状影响较小。（4）采用小应变土体硬化模型建立基于模型试验的三维足尺数值模型,与试验结果对比,验证模型的可靠性并探究不同的基坑开挖位置、基坑长度及基坑位移控制措施对近接地铁高架嵌岩桥桩的影响,研究结果表明:基坑长度变化对近接地铁高架嵌岩桥桩影响存在临界点;主动区土体加固可有效降低基坑下穿桥跨结构对近接地铁高架嵌岩桥桩的水平位移影响;多种基坑位移控制措施的组合可有效降低基坑开挖对近接地铁高架嵌岩桥桩的影响。
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