[发明专利]既有隧道近旁静压桩的优化施工方法

权利要求书

1.一种用于既有隧道近旁静压桩的优化施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、确定设计参数与隧道附加弯矩和原弯矩比值的关系图；

步骤2、静压桩基工程场地的地质资料以及既有隧道结构的信息采集；

步骤3、根据静压桩的截面尺寸、长度、场地土层的物理力学性质、地下水位的埋藏深度和水位标高、土层的渗透条件，结合既有隧道结构的具体形式，应用三维差分数值分析方法，确定静压桩施工对既有隧道的危害程度；

步骤4、根据步骤3中得到的隧道附加弯矩和原弯矩的比值确定能有效保护隧道的隔墙尺寸和位置；

步骤5、根据步骤4确定的隔墙尺寸进行隔墙施工。

2.根据权利要求1所述的用于既有隧道近旁静压桩的优化施工方法，其特征是，所述的步骤1具体包括：

1.0)确定既有隧道结构原弯矩和静压沉桩后的附加弯矩；

1.1)在距静压桩基中心0.25倍桩基中心与隧道的距离处设置隔墙，并根据隔墙的初始尺寸：隔墙宽度、深度和长度计算设置隔墙后隧道结构的附加弯矩；

1.2)改变隔墙宽度、深度和长度并重复步骤1.1，直至隧道的附加弯矩与原弯矩的比值小于0.1，记录此时的隔墙宽度、深度和长度；

1.3)以步骤1.0计算得到的不设置隔墙时静压沉桩引起的附加弯矩与原弯矩的比值为横坐标，步骤1.2得到的隔墙宽度、深度和长度为纵坐标，分别绘制隔墙宽度与隧道附加弯矩和原弯矩的比值的关系图、隔墙深度与隧道附加弯矩和原弯矩的比值的关系图、隔墙长度与隧道附加弯矩和原弯矩的比值的关系图。

3.根据权利要求2所述的用于既有隧道近旁静压桩的优化施工方法，其特征是，所述的既有隧道结构原弯矩通过以下方式确定：利用有限差分数值分析方法计算得到既有隧道结构在自重、土压力和静水压力下的原弯矩。

4.根据权利要求2所述的用于既有隧道近旁静压桩的优化施工方法，其特征是，所述的静压沉桩后的附加弯矩通过以下方式确定：在离隧道一定距离处设置沉桩挤土，利用有限差分数值分析方法计算得到既有隧道结构在自重、土压力、静水压力和静压沉桩挤土作用下的弯矩，附加弯矩为静压沉桩挤土作用下的弯矩减去原弯矩。

5.根据权利要求1所述的用于既有隧道近旁静压桩的优化施工方法，其特征是，所述的地质资料包括：静压桩基工程场地的地层分布、各土层密度、稠度、均匀性及层厚、用于计算所需的岩土的土层重度、粘聚力和内摩擦角的各土层的物理力学性质、压缩模量、地下水的埋藏深度，地下水位标高、地层的渗透性、地下水位变化幅度规律。

6.根据权利要求1所述的用于既有隧道近旁静压桩的优化施工方法，其特征是，所述的既有隧道结构包括：既有隧道的用途、布置、走向、与静压桩的位置关系、隧道结构的断面形式、尺寸及所采用的材料、既有隧道衬砌结构纵向及环向连接方式。