隧道施工對不同基礎(chǔ)類型橋梁的影響評價及工程應(yīng)用

高 兵

（貴州中海星宇建設(shè)工程（集團(tuán)） 有限公司，貴州 貴陽 550000）

1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

1.1 隧道施工引起地層移動規(guī)律研究現(xiàn)狀

向地下開挖隧道必定會導(dǎo)致一定程度上的地質(zhì)損害，并且使周圍的地質(zhì)位置發(fā)生變化。地質(zhì)發(fā)生變化就會影響鄰近的橋梁，二者相互作用會使橋梁變形、發(fā)生位移、從而導(dǎo)致其穩(wěn)定性和安全系數(shù)降低等。而且，每處地質(zhì)變化的程度是不一樣的，這會導(dǎo)致橋梁的受力不平衡使橋梁的穩(wěn)定性降低。因此，開挖隧道會引起的一系列變化以及如何處理這些問題是我們正研究的重點(diǎn)。

1.2 國內(nèi)文本研究內(nèi)容

開挖隧道的問題是個熱門的話題，國內(nèi)很多研究報告中都進(jìn)行了分析和研究。目前研究內(nèi)容主要包括：1） 開挖隧道引起的地層變化以及隧道施工對鄰近橋梁的影響；2） 分析橋梁的自身因素，怎么才能減小隧道對橋梁的影響；3）對橋梁變形和地質(zhì)位移的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并且進(jìn)行模擬和驗(yàn)證；4） 通過模擬隧道在多種不同的施工方案中隧道對地質(zhì)和橋梁影響，總結(jié)并執(zhí)行經(jīng)驗(yàn)。

2 隧道開挖對擴(kuò)大基礎(chǔ)橋梁的影響分析

2.1 擴(kuò)大基礎(chǔ)橋梁穩(wěn)定性評價

隧道在開挖的過程中會引起橋梁的結(jié)構(gòu)變形、位置下降等問題都會導(dǎo)致橋梁穩(wěn)定性變?nèi)酢踩禂?shù)降低。進(jìn)而達(dá)不到預(yù)期的承載能力，影響橋梁的使用，使其性能降低。這就要求我們在施工的時候要做到一定能夠達(dá)到橋梁的穩(wěn)定性指標(biāo)，嚴(yán)格把控橋梁的穩(wěn)定性和和結(jié)構(gòu)安全。對于地下的地質(zhì)而言，它的強(qiáng)度要比巖石低得多。但是，擴(kuò)大基礎(chǔ)力層為土層，因此要擴(kuò)大橋梁的抗破壞力，最基本的是要防止土層遭到破壞及變形。對于橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定而言，連續(xù)梁的升降會對其承載力和狀態(tài)產(chǎn)生影響，如果達(dá)到最大的承載力就不能再承載變形，說明連續(xù)梁的安全性不合格，整體梁的結(jié)構(gòu)就不夠穩(wěn)定。

2.2 地層變形對樁基承載力及變形影響分析

地層不同會對不同位置的橋樁產(chǎn)生影響由于土質(zhì)的情況不同，有的軟有的硬還有的疏松。因此，在隧道開外的過程中會有很大的難題，不同位置的土壤狀態(tài)多少會有差別，如果只是盲目的開挖，肯定會對橋梁的橋樁產(chǎn)生影響，不同位置的橋樁受力大小不相同，可能會對橋梁產(chǎn)生一定的影響，使其不同程度的變形。降低安全系數(shù)。

2.3 隧道開挖引起鄰近群樁的影響分析

實(shí)驗(yàn)顯示：群樁的沉降運(yùn)算要及時的采用，尤其是摩擦樁群樁底平面處樁的中心距小于倍樁徑的時候。但是在實(shí)際的施工過程中，開挖隧道周圍不僅有鄰近的橋梁，還有一些大型的建筑物等。在施工的時候也會對其造成影響，這是因?yàn)槿簶对诤奢d傳遞的過程中，多種物質(zhì)相互作用牽涉的因素很多，使問題變得非常復(fù)雜。所以，在考慮的過程中，要把很多因素考慮進(jìn)去，不能再單獨(dú)的看待問題。目前,群樁分析方法有很多，但是彈性理論法是目前應(yīng)用最多效果最好的方法。這種方法是考慮了很多不同的作用力的基礎(chǔ)上，運(yùn)用了應(yīng)力疊加原理細(xì)致的討論了這個問題。

3 橋樁變形監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)

開挖隧道必定會對臨近橋梁產(chǎn)生一定的影響，這是不可避免的，因此，我國規(guī)定，在隧道施工的過程中，可以使橋樁和土層發(fā)生一定的變化，只要在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)都算是合格的。而這個標(biāo)準(zhǔn)是由專家根據(jù)工程的大小和過去的參考數(shù)據(jù)決定的。實(shí)際情況標(biāo)準(zhǔn)受到很多的因素影響，如土質(zhì)、氣候等。不同地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)都不一樣。由于，允許變形的標(biāo)準(zhǔn)還沒有一個固定值，這就要求施工隊在施工的時候嚴(yán)格按照橋梁及隧道的一系列參數(shù)確定合適的標(biāo)準(zhǔn)值。當(dāng)檢測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)施工過程出現(xiàn)偏差，就會觸發(fā)報警裝置，要求改變施工方法，按照正確的施工方案進(jìn)行。以免發(fā)生安全問題。

4 主要創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)一步研究展望

1） 觀測大斷面的隧道對不同類型的橋梁的作用結(jié)果，得到開挖隧道過程中洞內(nèi)的變化情況。2） 提出一個摩擦樁的樁底邊界范圍，把它分成兩個階段計算，更容易得到阻力的分布。3） 分析地質(zhì)層的變化和橋梁的變形情況。得出由于地層和橋梁的一起變形或地質(zhì)層變形小于橋梁的變形。它們的曲線是明顯不一樣的，而且影響的范圍大約在3.0D-4.0D。由于隧道的臨近橋梁在一起作用十分復(fù)雜，我們通過學(xué)習(xí)理論知識和與專家人才分析，并且進(jìn)行了大量的模擬實(shí)驗(yàn)，對有關(guān)橋梁的問題進(jìn)行了更深一步的研究。針對在地下開挖隧道對臨近橋梁產(chǎn)生的很多影響，我們也用模擬的方法進(jìn)行了深刻的研究，盡管取得了一些可以借鑒的結(jié)論，但是還存在許多問題。還有因?yàn)樽陨淼哪芰Σ蛔?，以及硬件設(shè)施不夠完備，在分析測量的時候都會有誤差，最重要的是由于很多不可控的因素，比如隧道穿越施工的影響因素眾多,且對橋梁結(jié)構(gòu)的變形和受力特征又屬于跨專業(yè)問題,因此,如何能夠根據(jù)工程情況進(jìn)行正確的模擬仍然是個難以解決的問題。因此，我們還是沒有找到合理的解決方法。但是我們希望經(jīng)過堅持不懈的分析、模擬,我們可以找到解決問題的最優(yōu)方案。

5 結(jié)語

開挖隧道比較特殊，隧道處于土層較深的地帶誤就會影響隧道的穩(wěn)定和安全，對施工安全和未來的使用構(gòu)成威脅。還有周圍建筑比較多，最具代表就是臨近橋梁問題。如何減小隧道對橋梁的影響也是熱點(diǎn)研究的話題。