明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响

李 平

中铁隧道股份有限公司，河南郑州 450001

注重明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响分析，可使其施工作业能够高效开展，避免对隧道施工进度造成不利的影响，满足其施工中近接桥梁桩基安全使用要求。因此，需要根据明挖法隧道施工的实际情况，深入分析其对近接桥梁桩基所造成的影响，并通过对针对性强的处理措施的科学使用，使得明挖法隧道施工作业开展可达到预期效果，保持近接桥梁桩基良好的安全性能。在此基础上，可丰富明挖法隧道施工方面的实践经验。

1 注重明挖法隧道施工对近接桥梁桩基影响分析的必要性

实践中为了使明挖法隧道施工对近接桥梁桩基影响分析工作可落实到位，则需要对注重其影响分析的必要性有所了解。具体表现为：

注重明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响分析，可保持良好的隧道施工效率，并满足近接桥梁桩基安全使用要求；

注重明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响分析，可使其施工计划在实践中能有够针对性的实施，避免其施工中近接桥梁桩基结构稳定性受到较大的威胁；

注重明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响分析，可为我国隧道工程施工积累丰富的实践经验，减少对其施工效益的影响，使得其施工中近接桥梁桩基依然处于良好的应用状态。

2 明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响分析

2.1 实践中分析方法

在基于明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响分析工作落实过程中，为了确保其分析结果准确性，可通过对有限元数值模拟分析方法的科学使用予以应对。

2.1.1 建立有限元数值模型

通过对明挖法隧道施工及近接桥梁桩基实际情况的充分考虑，加强信息技术与计算机网络使用，在计算机三维空间中实现相应的有限元数值模型建立，使得该模型支持下的分析工作开展更具针对性，提升明挖法隧道施工对近接桥梁桩基影响方面的认知水平。实践中建立有限元数值模型时，可从这些方面入手：

在计算机网络与信息技术的配合作用下，对沿隧道施工方向选取长度、沿隧道横断面方向选取长度及深度方向选取长度进行分析，从而确定计模型的尺寸大小，全面提升有限元数值模型的潜在应用价值；

在建立有限元数值模型过程中，土体材料按照理想塑料介质考虑，其本构关系采用摩尔-库仑理论，土体和承台均采用实体单元，衬砌采用板单元，桩基采用梁单元。模型的边界条件，除了上表面为自有面外，其余侧面和底部均施加反向约束，且桩基采用了古德曼接触单元，可实现对承台水平位移的有效限制。同时，在考虑荷载条件过程中，需要关注土体自重作用及上部结构自重，使得有限元数值模型支持下所得到的明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响分析结果有着良好的应用价值；

有限元数值模拟模型建立中也需要相关人员能够对其建立过程进行有效控制，并通过对明挖法隧道施工与近接桥梁桩基的综合考虑，使得该模型支持下的影响分析工作可顺利进行，从而为明挖法隧道的有效施工提供参考依据。

2.1.2 明挖法隧道施工过程和隧道衬砌的模拟分析

当有限元数值模型建立好后，可对明挖法隧道施工过程和隧道衬砌进行模拟分析，了解其施工对近接桥梁桩基所造成的影响。在具体的模拟分析过程中，需要做到：

在了解明挖法隧道施工实际情况的前提条件下，需要在其施工过程模拟分析中实施好施工土体自重这一操作，使得桩基、承台即上部结构得以激活，实现对位移有效处理的同时可使模拟分析过程中隧道开挖前的土层处于初始应力状态，确保明挖法隧道施工方面的模拟分析效果良好性；

开挖隧道部分的单元，同时激活衬砌单元，以模拟隧道的开挖和衬砌的施工，确保明挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响分析工作落实有效性；

同时在开挖面上施加临时支撑，用梁单元模拟，梁单元的内力根据土层侧压力来定。实践中通过对这些不同举措的配合使用，可使明挖法隧道施工过程和隧道衬砌模拟分析更具科学性，促使相关的施工作业能够顺利进行，满足明挖法隧道施工计划按期完成要求。

2.2 影响分析结果

通过对有限元数值模拟分析方法的科学使用，且在其数值模型的配合作用下，落实开挖法隧道施工对近接桥梁桩基的影响分析工作时，可影响以下方面的分析结果：

（1）近接桥梁桩基的结构稳定性在有限元数值模型的支持下，通过对明挖法隧道施工所引起周围土体侧移问题的分析，可知隧道开挖施工中会引起侧土压力变化，会对近接桥梁桩基的结构稳定性造成不同程度的影响，可能会引发其结构问题。同时，若明挖法隧道施工对近接桥梁桩基所在区域的土体所产生的扰动作用过大，即对其结构稳定性影响较大，则会使近接桥梁桩基处于不安全的使用状态，使得其应用风险加大，威胁着桥梁桩基的安全性能。

（2）引发桥梁桩基沉降问题。明挖法隧道施工中基坑开挖势必会对桩基周围土体进行扰动，进而会导致近接桥梁桩基的侧摩阻力下降。由于新建基坑位于桩基的上部，所以桩基上部的侧摩阻力受影响较大，而下部受影响较小，所以桩基上部的沉降较为明显，下部的沉降不显著，一定程度上对近接桥梁桩基的实践应用效果造成了不利的影响，无形之中加大了其应用过程中的沉降问题发生率。

（3）导致桥梁桩基水平位移发生变化。基于明挖法隧道施工作业的开展，会使其施工计划实施中对近接桥梁桩基上部土体产生扰动作用，使得其土体发生变化，影响着桩基的安全性能。在此期间，明挖法隧道施工作用所导致的近接桥梁桩基水平位移发生变化问题，可能会使桩基处于失稳状态，难以满足桥梁桩基安全使用要求。因此，需要采取针对性强的措施予以应对，从而减少明挖法隧道施工对近接桥梁桩基所造成的影响，给予其桩基性能优化及其结构稳定性提高相应的保障。

3 减少明挖法隧道施工对近接桥梁桩基影响的相关措施分析

3.1 完善施工方案，加强施工过程控制

在明挖法隧道施工过程中，其施工方案是否完善，与相应的施工计划实施效果是否良好密切相关。因此，为了减少其施工对近接桥梁桩基的影响，则需要完善明挖法隧道施工方案，并加强其施工过程控制。具体表现为：

在制定与实施明挖法隧道施工方案的过程中，需要综合考虑施工区域地质情况、水文特性等因素，并结合近接桥梁桩基的实际情况，对隧道施工方案的可行性、成本经济性等进行全面分析，使得其施工方案实施中对近接桥梁桩基所造成的影响得以减少，满足桥梁桩基安全使用要求；

为了消除明挖法隧道施工中可能存在的安全隐患，减少对近接桥梁桩基的影响，则需要加强对隧道施工过程的控制，且将相应的控制工作落实到位，使得其施工中的存在问题得以及时处理。

3.2 优化施工方式，注重对桥梁桩基结构稳定性评估

在减少明挖法隧道施工对近接桥梁桩基影响的过程中，需要施工企业及人员在长期的实践中通过对丰富实践经验、专业理论知识等要素的考虑与配合使用，优化隧道施工方案，确保其施工状况良好性，使得近接桥梁桩基可处于良好的应用状态。同时，明挖法隧道施工中也需要注重对近接桥梁桩基结果稳定性评估，从而为相应的处理措施选用提供参考依据。

3.3 强化施工人员责任意识，重视桥梁桩基保护

实践中开展明挖法隧道施工作业时，为了减少对近接桥梁桩基的影响，则需要在专业培训活动、责任机制的配合作用下，不断强化施工人员责任意识，规范他们在施工中的操作行为，且在思想上应重视隧道施工中对近接桥梁桩基的有效保护，针对性的开展保护工作，促使其安全性能可得到有效保障，降低其结构问题发生率。

4 结语

综上所述，通过对这些影响的深入分析及科学处理，可确保明挖法隧道施工作业开展有效性，避免对近接桥梁桩基结构稳定性产生潜在威胁。因此，未来在开展明挖法隧道施工方面的研究工作时，为了保持其良好的施工效果即施工状况，则需要给予其施工对近接桥梁桩基的影响更多的关注，积极探索有效的处理措施并加以使用，促使明挖法隧道施工作业开展更具针对性。长此以往，可使明挖法隧道施工水平逐渐提升，逐渐增加其施工中的技术含量。