隧道施工对不同基础类型桥梁的影响评价及工程应用

高 兵

（贵州中海星宇建设工程（集团） 有限公司，贵州 贵阳 550000）

1 国内研究现状及进展

1.1 隧道施工引起地层移动规律研究现状

向地下开挖隧道必定会导致一定程度上的地质损害，并且使周围的地质位置发生变化。地质发生变化就会影响邻近的桥梁，二者相互作用会使桥梁变形、发生位移、从而导致其稳定性和安全系数降低等。而且，每处地质变化的程度是不一样的，这会导致桥梁的受力不平衡使桥梁的稳定性降低。因此，开挖隧道会引起的一系列变化以及如何处理这些问题是我们正研究的重点。

1.2 国内文本研究内容

开挖隧道的问题是个热门的话题，国内很多研究报告中都进行了分析和研究。目前研究内容主要包括：1） 开挖隧道引起的地层变化以及隧道施工对邻近桥梁的影响；2） 分析桥梁的自身因素，怎么才能减小隧道对桥梁的影响；3）对桥梁变形和地质位移的监测数据进行分析，并且进行模拟和验证；4） 通过模拟隧道在多种不同的施工方案中隧道对地质和桥梁影响，总结并执行经验。

2 隧道开挖对扩大基础桥梁的影响分析

2.1 扩大基础桥梁稳定性评价

隧道在开挖的过程中会引起桥梁的结构变形、位置下降等问题都会导致桥梁稳定性变弱、安全系数降低。进而达不到预期的承载能力，影响桥梁的使用，使其性能降低。这就要求我们在施工的时候要做到一定能够达到桥梁的稳定性指标，严格把控桥梁的稳定性和和结构安全。对于地下的地质而言，它的强度要比岩石低得多。但是，扩大基础力层为土层，因此要扩大桥梁的抗破坏力，最基本的是要防止土层遭到破坏及变形。对于桥梁的结构稳定而言，连续梁的升降会对其承载力和状态产生影响，如果达到最大的承载力就不能再承载变形，说明连续梁的安全性不合格，整体梁的结构就不够稳定。

2.2 地层变形对桩基承载力及变形影响分析

地层不同会对不同位置的桥桩产生影响由于土质的情况不同，有的软有的硬还有的疏松。因此，在隧道开外的过程中会有很大的难题，不同位置的土壤状态多少会有差别，如果只是盲目的开挖，肯定会对桥梁的桥桩产生影响，不同位置的桥桩受力大小不相同，可能会对桥梁产生一定的影响，使其不同程度的变形。降低安全系数。

2.3 隧道开挖引起邻近群桩的影响分析

实验显示：群桩的沉降运算要及时的采用，尤其是摩擦桩群桩底平面处桩的中心距小于倍桩径的时候。但是在实际的施工过程中，开挖隧道周围不仅有邻近的桥梁，还有一些大型的建筑物等。在施工的时候也会对其造成影响，这是因为群桩在荷载传递的过程中，多种物质相互作用牵涉的因素很多，使问题变得非常复杂。所以，在考虑的过程中，要把很多因素考虑进去，不能再单独的看待问题。目前,群桩分析方法有很多，但是弹性理论法是目前应用最多效果最好的方法。这种方法是考虑了很多不同的作用力的基础上，运用了应力叠加原理细致的讨论了这个问题。

3 桥桩变形监测的标准

开挖隧道必定会对临近桥梁产生一定的影响，这是不可避免的，因此，我国规定，在隧道施工的过程中，可以使桥桩和土层发生一定的变化，只要在标准范围内都算是合格的。而这个标准是由专家根据工程的大小和过去的参考数据决定的。实际情况标准受到很多的因素影响，如土质、气候等。不同地区的标准都不一样。由于，允许变形的标准还没有一个固定值，这就要求施工队在施工的时候严格按照桥梁及隧道的一系列参数确定合适的标准值。当检测系统发现施工过程出现偏差，就会触发报警装置，要求改变施工方法，按照正确的施工方案进行。以免发生安全问题。

4 主要创新点进一步研究展望

1） 观测大断面的隧道对不同类型的桥梁的作用结果，得到开挖隧道过程中洞内的变化情况。2） 提出一个摩擦桩的桩底边界范围，把它分成两个阶段计算，更容易得到阻力的分布。3） 分析地质层的变化和桥梁的变形情况。得出由于地层和桥梁的一起变形或地质层变形小于桥梁的变形。它们的曲线是明显不一样的，而且影响的范围大约在3.0D-4.0D。由于隧道的临近桥梁在一起作用十分复杂，我们通过学习理论知识和与专家人才分析，并且进行了大量的模拟实验，对有关桥梁的问题进行了更深一步的研究。针对在地下开挖隧道对临近桥梁产生的很多影响，我们也用模拟的方法进行了深刻的研究，尽管取得了一些可以借鉴的结论，但是还存在许多问题。还有因为自身的能力不足，以及硬件设施不够完备，在分析测量的时候都会有误差，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响因素众多,且对桥梁结构的变形和受力特征又属于跨专业问题,因此,如何能够根据工程情况进行正确的模拟仍然是个难以解决的问题。因此，我们还是没有找到合理的解决方法。但是我们希望经过坚持不懈的分析、模拟,我们可以找到解决问题的最优方案。

5 结语

开挖隧道比较特殊，隧道处于土层较深的地带误就会影响隧道的稳定和安全，对施工安全和未来的使用构成威胁。还有周围建筑比较多，最具代表就是临近桥梁问题。如何减小隧道对桥梁的影响也是热点研究的话题。