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    隔離樁應用論文:隔離樁在建筑中的運用探究

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    隔離樁應用論文:隔離樁在建筑中的運用探究

    本文作者:紀新博1趙文1李慎剛1周作順2作者單位:1東北大學2天津市市政工程設計研究院

    隔離樁參數優化正交試驗

    目前的圍護設計理論中對隔離樁的設計尚無明確計算理論.在采用隔離樁進行阻隔過程中影響隔離效果的因素有很多,要同時作全面的因素分析是不可能的,也是不必要的.本文結合本工程的實際情況,根據重要性選取隔離樁長度、隔離樁縱向間距和隔離樁距隧道距離為3個最主要因素進行研究(表3).這里有3個因素,每個因素4個水平,選用L16(45)表安排數值試驗的試驗方案,需要進行16次試驗,為完全試驗工作量43=64次的四分之一.將3個因素依次排列在1,2,3列上,分別用A,B,C表示.排出的試驗方案和計算結果如表4所示.把4個水平試驗數據組合起來便會發現它們之間某些可比性,各因素對其他兩個指標的影響平均值列在表5中,因此A的極差Ri為Ai(i=1,2,3,4)中的最大值與最小值之差,它是評價因素對各指標影響的重要指標.通過計算極差得知,M2點豎向沉降和拱頂沉降為評價指標時,最佳參數方案為A4,B1和C1;支護結構最大彎矩為評價指標時,最佳參數方案為A4,B1和C2.由各因素對各指標的影響因子比較(表6)得知,B因子(隔離樁樁間距)對各評價指標的影響在3個因子當中是最小的.表5中隔離樁距隧道距離越小,對于控制拱頂沉降和支護結構內力效果越好.所以綜合考慮選取的最佳樁參數為A4,B1和C1,即樁長33m,樁縱向間距0.5m和隔離樁距隧道1.5m.

    隔離樁作用進一步分析

    從以上的正交試驗可以得知,在樁的其他參數一定的條件下,減少隔離樁與隧道之間的距離對隔離效果更有益.在施工場地范圍允許的條件下,隔離樁施工應該盡量靠近隧道,這樣對周圍建筑的保護較好.樁長對隔離效果影響在3個因子中是最大的,但是實際工程中應該結合工程造價綜合考慮.經過正交有限元計算,本工程選取優化的樁參數組合:樁長33m,樁縱向間距0.5m和隔離樁距隧道1.5m,運用有限元軟件進行模擬.由圖3可知,建筑基礎處地表沉降最大,在距離M1點6m處(隔離樁打設位置)地表沉降較小,說明隔離樁能適當地減少既有建筑對隧道產生的偏壓,對變形有一定的控制作用.在距離M1約5m處,地表沉降有一定增長,對應于圖3拱頂箭頭處斜上方地表處,在隔離樁控制范圍內,該地表處沉降最大.越過隔離樁打設位置,地表沉降逐漸增加.

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