1.一种桩基两端固定的开挖引起形变评估方法,其特征在于:计算方法包括以下步骤:步骤1、采用傅里叶级数法求解桩基在盾构隧道开挖影响下产生的弯曲变形,双参数地基模型采用Vlasov地基模型,既有桩基假定为弹性地基梁,满足平截面假定,盾构隧道开挖引起的既有桩基水平位移控制微分方程为:式中:E为既有桩基弹性模量;I为既有桩基界面惯性矩;w为既有桩基水平位移,以背离隧道开挖侧为正;z为沿既有桩基轴线方向的坐标,以桩顶为原点z=0;t为荷载传递率;B为桩基直径;k为桩侧土体的刚度系数;U为盾构隧道开挖引起的桩位处地层水平位移;步骤2、确定盾构隧道开挖引起的两端固定桩基水平位移计算公式:式中,w 0 为桩基水平位移函数的余弦级数常数项;w n 为桩基水平位移函数的余弦级数项;L为桩基计算长度;Q O 、Q L 分别为桩顶和桩底剪力;步骤3、确定盾构隧道开挖引起的两端固定桩基弯矩及剪力计算公式:式中,M为桩基弯矩;Q为桩基剪力;步骤4、以步骤1-3中的桩基水平位移w、桩基弯矩M、桩基剪力Q表达式中包含有待定系数w 0 、w n 、Q O 、Q L ,其中待定系数w 0 、w n 通过以下公式确定:式中,U 0 为已知地层位移函数U(z)余弦级数展开后的常数项,即 α 0 、α n 、β 0 、β n 、γ n 为综合系数;待定系数Q O 、Q L 通过以下公式确定:式中,S 1 ~S 6 为综合系数。
2.根据权利要求1所述的一种桩基两端固定的开挖引起形变评估方法,其特征在于:对于Vlasov地基模型,有: 其中,E s 为土体弹性模量;υ s 为土体泊松比;H e 为地基弹性层厚度,取桩径D的2.5倍;h为位移沿水平向变化的函数,取
3.根据权利要求2所述的一种桩基两端固定的开挖引起形变评估方法,其特征在于:对于Vlasov地基模型,有:
4.根据权利要求3所述的一种桩基两端固定的开挖引起形变评估方法,其特征在于:对于Vlasov地基模型,取Loganathan提出的土体位移场解析式:其中,ε 0 为地层损失率;x 0 为桩基轴线至隧道轴线的水平距离;R为隧道开挖半径;H为隧道中心埋深。
5.根据权利要求4所述的一种桩基两端固定的开挖引起形变评估方法,其特征在于:所述综合系数α 0 、α n 、β 0 、β n 、γ n 通过以下公式确定:其中, 分别为已知函数 的余弦级数展开式系数,即 U n 为已知地层位移函数U(z)余弦级数展开后的级数系数,即
6.根据权利要求5所述的一种桩基两端固定的开挖引起形变评估方法,其特征在于:所述综合系数S 1 ~S 6 通过以下公式确定: