АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ СВАЙНОГО ОСНОВАНИЯ ПРИ ПРОХОДКЕ ПОД НИМ СПАРЕННЫХ ТОННЕЛЕЙ Performance of side-by-side twin tunnels excavation under a single pile and pile group by the NATM

Mehrad Mirsepahi, Arash Nayeri, Seyed Hamid Lajevardi, Seyed Mohammad Mirhosseini

Аннотация


Приводятся результаты исследования на трехмерных конечно-элементных моделях НДС свайного основания наземного сооружения при проходке под ним по технологии НАТМ двух параллельных тоннелей, заложенных в выветрелом осадочном грунте. В исследовании варьировалось количество свай
(отдельно стоящие и группы свай) и способ устройства выработки – опорного свода и опорного ядра. Одиночная свая и группа свай располагались между двумя тоннелями, которые были последовательно пройдены с обеих сторон. Показаны преимущества технологии с крепью из торкретбетона по бокам, оказывающей минимальное негативное влияние на сваи над тоннелем. Описана методика численных исследований. Приведены расчетные характеристики грунта, свай и торкретбетона и расчетные процедуры. Нагружение в соответствии с расчетной схемой производится в три этапа: начальное состояние, нагружение свай и проходка тоннеля под сваями. Проходка тоннеля выполнена в 48 этапов. По ре-
зультатам анализа расчетов построены графики зависимости осадки свай и дополнительной нагрузки на них от расстояния между сваями и до тоннеля.


Полный текст статьи публикуется в английской версии журнала
«Soil Mechanics and Foundation Engineering”, vol.59, No.6


Литература


M. M. Farias, A. H. Moraes, and A. P. Assis, “Displacement control in tunnels excavated by the NATM: 3-D numerical simulations,” Tunnel Undergr. Space. Technol., 19, 283-293 (2004).

M. Karakus and R. J. Fowell, “Effect of different tunnel face advance excavation on the settlement by FEM,” Tunnel Undergr. Space. Technol., 18, 513–523 (2003).

M. Karakus and R. J. Fowell, “2-D and 3-D finite element analyses for the settlement due to soft ground tunneling,” Tunnel Undergr. Space. Technol., 21, 392 (2006).

C. Yoo, “Performance of multi-faced tunneling-A 3D numerical investigation,” Tunnel Undergr. Space. Technol., 24, 562-573 (2009).

C. Y. Cheng, G. R. Dasari, Y. K. Chow and C. F. Leung, “Finite element analysis of tunnel soil–pile interaction using displacement controlled model,” Tunnel Undergr. Space. Technol., 22, 450–466 (2007).

M. Huang, C. Zhang and Z. Li, “A simplified analysis method for the influence of tunnelling on grouped piles,” Tunnel Undergr. Space. Technol., 24, 410–422 (2009).

P. Kitiyodom, T. Matsumoto and K. Kawaguchi, “A simplified analysis method for piled raft foundations subjected to ground movements induced by tunneling,” Int. J. Numer. Anal. Methods., 29, 1485–1507 (2005).

C. J. Lee, “Numerical analysis of the interface shear transfer mechanism of a single pile to tunnelling in weathered residual soil,” Comput. Geotech., 42, 193–203 (2012).

C. J. Lee and K. H. Chiang, “Responses of single piles to tunneling-induced soil movements in sandy ground,” Can Geotech J., 44, 1224–1241 (2007).

G. T. K. Lee and C. W. W. Ng, “The effects of advancing open face tunneling on an existing loaded pile,” J. Geotech. Geoenviron. Eng., 131 (2), 193–201 (2005).

N. Loganathan, H. G. Poulos and D. P. Stewart, “Centrifuge model testing of tunneling induced ground and pile deformations,” Geotechnique., 50 (3), 283–294 (2000).

N. Loganathan, H. G. Poulos and K. J. XU, “Ground and pile-group responses due to tunneling,” Soils and Foundations, 41, 57–67 (2001).

Y. Min, S. Qing, L. W. Chao and M. A. Kang, “Three-dimensional finite element analysis on effects of tunnel construction on nearby pile foundation,” J. Cent. South. Univ., 18, 909-916 (2011).

H. Mroueh and I. Shahrour, “Three-dimensional finite element analysis of the interaction between tunnelling and pile foundation,” Int. J. Numer. Anal. Methods., 26, 217–230 (2002).

L. Mu, M. Huang and R. J. Finno, “Tunnelling effects on lateral behavior of pile rafts in layered soil,” Tunnel Undergr. Space. Technol., 24, 192–201 (2012).

K. J. Xu and H. G. Poulos, “3-D elastic analysis of vertical piles subjected to ‘‘passive’’ loadings,” Comput. Geotech., 28, 349–375 (2001).

C. J. Lee, “Numerical analysis of pile response to open face tunnelling in stiff clay,” Comput. Geotech., 51, 116–127 (2013).

Y. J. Lee and R. H. Bassett, “Influence zones for 2D pile–soil–tunnelling interaction based on model test and numerical analysis,” Tunnel Undergr. Space. Technol., 22, 325–342 (2007).

M. A. Soomro, C. W. W. Ng, K. Liu and N. A. Memon, “Pile responses to side-by-side twin tunnelling in stiff clay: Effects of different tunnel depths relative to pile,” Comput. Geotech., 84, 101–116 (2017).

C. Yoo, “Interaction between tunnelling and bridge foundation- A 3D numerical investigation,” Comput. Geotech., 49, 70–78 (2013).

ABAQUS. Standard User’s Manual, Hibbit, Karlsson and Sorensen, 2001.

Y. J. Lee, “Tunnelling adjacent to a row of loaded piles,” PhD thesis, London University, England (2004).

L. M. Zhang, C. W. W. Ng and C. J. Lee, “Effects of slope and sleeving on the behavior of laterally loaded piles,” Soils and Foundations, 44 (4), 99–108 (2004).

M. D. Bolton, A Guide to Soil Mechanics, 232 Queen Edith’s Way, Cambridge, CB14NL, UK (1991).

C. J. Lee, “The influence of negative skin friction on piles and in pile groups,” PhD thesis, Cambridge University, England (2001).

C. J. Lee, “Three-dimensional numerical analyses of the response of a single pile and pile groups to tunnelling in weak weathered rock,” Tunnel Undergr. Space. Technol., 32, 132–142 (2012).


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.