明挖法隧道施工對近接橋梁樁基的影響

李 平

中鐵隧道股份有限公司，河南鄭州 450001

注重明挖法隧道施工對近接橋梁樁基的影響分析，可使其施工作業(yè)能夠高效開展，避免對隧道施工進度造成不利的影響，滿足其施工中近接橋梁樁基安全使用要求。因此，需要根據(jù)明挖法隧道施工的實際情況，深入分析其對近接橋梁樁基所造成的影響，并通過對針對性強的處理措施的科學使用，使得明挖法隧道施工作業(yè)開展可達到預期效果，保持近接橋梁樁基良好的安全性能。在此基礎上，可豐富明挖法隧道施工方面的實踐經(jīng)驗。

1 注重明挖法隧道施工對近接橋梁樁基影響分析的必要性

實踐中為了使明挖法隧道施工對近接橋梁樁基影響分析工作可落實到位，則需要對注重其影響分析的必要性有所了解。具體表現(xiàn)為：

注重明挖法隧道施工對近接橋梁樁基的影響分析，可保持良好的隧道施工效率，并滿足近接橋梁樁基安全使用要求；

注重明挖法隧道施工對近接橋梁樁基的影響分析，可使其施工計劃在實踐中能有夠針對性的實施，避免其施工中近接橋梁樁基結構穩(wěn)定性受到較大的威脅；

注重明挖法隧道施工對近接橋梁樁基的影響分析，可為我國隧道工程施工積累豐富的實踐經(jīng)驗，減少對其施工效益的影響，使得其施工中近接橋梁樁基依然處于良好的應用狀態(tài)。

2 明挖法隧道施工對近接橋梁樁基的影響分析

2.1 實踐中分析方法

在基于明挖法隧道施工對近接橋梁樁基的影響分析工作落實過程中，為了確保其分析結果準確性，可通過對有限元數(shù)值模擬分析方法的科學使用予以應對。

2.1.1 建立有限元數(shù)值模型

通過對明挖法隧道施工及近接橋梁樁基實際情況的充分考慮，加強信息技術與計算機網(wǎng)絡使用，在計算機三維空間中實現(xiàn)相應的有限元數(shù)值模型建立，使得該模型支持下的分析工作開展更具針對性，提升明挖法隧道施工對近接橋梁樁基影響方面的認知水平。實踐中建立有限元數(shù)值模型時，可從這些方面入手：

在計算機網(wǎng)絡與信息技術的配合作用下，對沿隧道施工方向選取長度、沿隧道橫斷面方向選取長度及深度方向選取長度進行分析，從而確定計模型的尺寸大小，全面提升有限元數(shù)值模型的潛在應用價值；

在建立有限元數(shù)值模型過程中，土體材料按照理想塑料介質(zhì)考慮，其本構關系采用摩爾-庫侖理論，土體和承臺均采用實體單元，襯砌采用板單元，樁基采用梁單元。模型的邊界條件，除了上表面為自有面外，其余側面和底部均施加反向約束，且樁基采用了古德曼接觸單元，可實現(xiàn)對承臺水平位移的有效限制。同時，在考慮荷載條件過程中，需要關注土體自重作用及上部結構自重，使得有限元數(shù)值模型支持下所得到的明挖法隧道施工對近接橋梁樁基的影響分析結果有著良好的應用價值；

有限元數(shù)值模擬模型建立中也需要相關人員能夠?qū)ζ浣⑦^程進行有效控制，并通過對明挖法隧道施工與近接橋梁樁基的綜合考慮，使得該模型支持下的影響分析工作可順利進行，從而為明挖法隧道的有效施工提供參考依據(jù)。

2.1.2 明挖法隧道施工過程和隧道襯砌的模擬分析

當有限元數(shù)值模型建立好后，可對明挖法隧道施工過程和隧道襯砌進行模擬分析，了解其施工對近接橋梁樁基所造成的影響。在具體的模擬分析過程中，需要做到：

在了解明挖法隧道施工實際情況的前提條件下，需要在其施工過程模擬分析中實施好施工土體自重這一操作，使得樁基、承臺即上部結構得以激活，實現(xiàn)對位移有效處理的同時可使模擬分析過程中隧道開挖前的土層處于初始應力狀態(tài)，確保明挖法隧道施工方面的模擬分析效果良好性；

開挖隧道部分的單元，同時激活襯砌單元，以模擬隧道的開挖和襯砌的施工，確保明挖法隧道施工對近接橋梁樁基的影響分析工作落實有效性；

同時在開挖面上施加臨時支撐，用梁單元模擬，梁單元的內(nèi)力根據(jù)土層側壓力來定。實踐中通過對這些不同舉措的配合使用，可使明挖法隧道施工過程和隧道襯砌模擬分析更具科學性，促使相關的施工作業(yè)能夠順利進行，滿足明挖法隧道施工計劃按期完成要求。

2.2 影響分析結果

通過對有限元數(shù)值模擬分析方法的科學使用，且在其數(shù)值模型的配合作用下，落實開挖法隧道施工對近接橋梁樁基的影響分析工作時，可影響以下方面的分析結果：

（1）近接橋梁樁基的結構穩(wěn)定性在有限元數(shù)值模型的支持下，通過對明挖法隧道施工所引起周圍土體側移問題的分析，可知隧道開挖施工中會引起側土壓力變化，會對近接橋梁樁基的結構穩(wěn)定性造成不同程度的影響，可能會引發(fā)其結構問題。同時，若明挖法隧道施工對近接橋梁樁基所在區(qū)域的土體所產(chǎn)生的擾動作用過大，即對其結構穩(wěn)定性影響較大，則會使近接橋梁樁基處于不安全的使用狀態(tài)，使得其應用風險加大，威脅著橋梁樁基的安全性能。

（2）引發(fā)橋梁樁基沉降問題。明挖法隧道施工中基坑開挖勢必會對樁基周圍土體進行擾動，進而會導致近接橋梁樁基的側摩阻力下降。由于新建基坑位于樁基的上部，所以樁基上部的側摩阻力受影響較大，而下部受影響較小，所以樁基上部的沉降較為明顯，下部的沉降不顯著，一定程度上對近接橋梁樁基的實踐應用效果造成了不利的影響，無形之中加大了其應用過程中的沉降問題發(fā)生率。

（3）導致橋梁樁基水平位移發(fā)生變化?；诿魍诜ㄋ淼朗┕ぷ鳂I(yè)的開展，會使其施工計劃實施中對近接橋梁樁基上部土體產(chǎn)生擾動作用，使得其土體發(fā)生變化，影響著樁基的安全性能。在此期間，明挖法隧道施工作用所導致的近接橋梁樁基水平位移發(fā)生變化問題，可能會使樁基處于失穩(wěn)狀態(tài)，難以滿足橋梁樁基安全使用要求。因此，需要采取針對性強的措施予以應對，從而減少明挖法隧道施工對近接橋梁樁基所造成的影響，給予其樁基性能優(yōu)化及其結構穩(wěn)定性提高相應的保障。

3 減少明挖法隧道施工對近接橋梁樁基影響的相關措施分析

3.1 完善施工方案，加強施工過程控制

在明挖法隧道施工過程中，其施工方案是否完善，與相應的施工計劃實施效果是否良好密切相關。因此，為了減少其施工對近接橋梁樁基的影響，則需要完善明挖法隧道施工方案，并加強其施工過程控制。具體表現(xiàn)為：

在制定與實施明挖法隧道施工方案的過程中，需要綜合考慮施工區(qū)域地質(zhì)情況、水文特性等因素，并結合近接橋梁樁基的實際情況，對隧道施工方案的可行性、成本經(jīng)濟性等進行全面分析，使得其施工方案實施中對近接橋梁樁基所造成的影響得以減少，滿足橋梁樁基安全使用要求；

為了消除明挖法隧道施工中可能存在的安全隱患，減少對近接橋梁樁基的影響，則需要加強對隧道施工過程的控制，且將相應的控制工作落實到位，使得其施工中的存在問題得以及時處理。

3.2 優(yōu)化施工方式，注重對橋梁樁基結構穩(wěn)定性評估

在減少明挖法隧道施工對近接橋梁樁基影響的過程中，需要施工企業(yè)及人員在長期的實踐中通過對豐富實踐經(jīng)驗、專業(yè)理論知識等要素的考慮與配合使用，優(yōu)化隧道施工方案，確保其施工狀況良好性，使得近接橋梁樁基可處于良好的應用狀態(tài)。同時，明挖法隧道施工中也需要注重對近接橋梁樁基結果穩(wěn)定性評估，從而為相應的處理措施選用提供參考依據(jù)。

3.3 強化施工人員責任意識，重視橋梁樁基保護

實踐中開展明挖法隧道施工作業(yè)時，為了減少對近接橋梁樁基的影響，則需要在專業(yè)培訓活動、責任機制的配合作用下，不斷強化施工人員責任意識，規(guī)范他們在施工中的操作行為，且在思想上應重視隧道施工中對近接橋梁樁基的有效保護，針對性的開展保護工作，促使其安全性能可得到有效保障，降低其結構問題發(fā)生率。

4 結語

綜上所述，通過對這些影響的深入分析及科學處理，可確保明挖法隧道施工作業(yè)開展有效性，避免對近接橋梁樁基結構穩(wěn)定性產(chǎn)生潛在威脅。因此，未來在開展明挖法隧道施工方面的研究工作時，為了保持其良好的施工效果即施工狀況，則需要給予其施工對近接橋梁樁基的影響更多的關注，積極探索有效的處理措施并加以使用，促使明挖法隧道施工作業(yè)開展更具針對性。長此以往，可使明挖法隧道施工水平逐漸提升，逐漸增加其施工中的技術含量。