基坑开挖与临近桩基相互作用研究

2015-08-04 84 0

  在城市中进行基坑开挖的时候,临近桩基的相互作用比较明显,主要表现在桩身附加弯矩、应力和位移。从作用力的角度来分析,当附加弯矩、应力以及位移达到一定的数值时,将会引起临近桩基变形超过限度,甚至是对临近桩基造成较大的破坏,进而引起桩所支撑的构筑物出现失稳或者破坏的情况,不仅仅会造成安全事故,同时会对当地的经济发展与居民生活产生影响。在此,本文主要讨论基坑开挖与临近桩基相互作用。
 
  1计算模型
 
  为了更好的研究基坑开挖与临近桩基的相互作用,需要在实际的计算中,设定针对性的计算模型,一方面巩固桩基,另一方面减少基坑开挖所造成的影响。从具体的工作来看,计算模型的设计,主要是为了获得更多的数据与信息,通过与实际工作的有效结合,来巩固已有的建设成果。为了能够系统的研究基坑开挖临近桩基的受力和变形特性,应在设计计算模型的时候,采用比较简单的土层分部,首先假定土体由两层组成,上层为软粘土,下层为砂土,土性参数根据相应的数值参数来决定。由于目前的计算设计模型较多,在此,本文主要论述一个较为简单的计算模型:首先,应搜集整个计算区域的相关数据和信息,并且对以往的一些研究成果进行整理。在计算区域内,对桩基施加基础应力,同时,开展平衡检查,在上述的两项工作后,开展相应的基坑开挖工作。其次,在开挖的区域内,土体部分主要是采用空气单元进行模拟,该模拟方法比较简单,操作方便。由此可见,计算模型的设定,在很多方面都能够为基坑开挖与临近桩基相互作用,提供较多的参考资料,同时在实际的工作中,还能取得较为积极的成果,日后应进一步加强深入研究。
 
  2基坑开挖与临近桩基相互作用分析
 
  从目前的建设工作来看,很多地区的基坑开挖力度都比较大,对临近桩基的相互作用非常突出,倘若处理不好,势必会造成临近桩基的损坏,构成严重的安全威胁。目前,很多城市都在通过建筑行业来提高经济水平,但土地面积的减少和人口的不断增多,导致基坑开挖与临近桩基相互作用不断的增加。在此,本文主要对这种相互作用进行论述。
 
  2.1临近桩基对基坑开挖所引起变形场的影响
 
  对于基坑开挖而言,受到的限制性条件不断增加,在多数情况下,临近桩基对基坑开挖所引起变形的影响不断增大。根据以往的工作经验和当下的工作标准,可以通过设置桩排来解决这种变形场的影响。首先,在实际的基坑开挖中,需结合实际情况来合理的设置桩排,该项工作的优势在于,墙后土体侧向位移将会持续减少,至桩排前已经较小。之后,由于土体会产生较强的绕流作用,临近桩基后土体的位移会在客观上有所增加。但是,从总体上的工作来看,桩基后土体侧移相对于没有桩基的情况下,有了很大的减少。其次,部分地区的施工条件比较多,要照顾到自然条件和人文条件的各种限制,为此,可在实际的工作中,通过采用一定刚度的隔离桩来保护基坑附近的重要构筑物,一方面成本不是很高,另一方面在保护效果上比较理想。由此可见,临近桩基对基坑开挖所引起变形场的影响还是比较大的。目前的建筑规模在很大程度上有所提升,基坑开挖的深度也在不断的增加。未来,临近桩基所产生的变形场影响还会持续的增大,因此需要对这种变形场开展深入分析,尤其是相邻领域的研究,这样才能获得更好的成果。
 
  2.2基坑开挖的空间效应分析
 
  对于基坑开挖而言,其与临近桩基的空间效应是比较突出的。首先,空间是有限的,在有限的空间内不断的开挖新的基坑,将会导致临近桩基的影响持续增大,尤其是近几年的一些大建筑物,这些建筑物所产生的空间效应都在不断的增大。其次,基坑开挖的过程中,涉及到土体的移动和回填,并且会在很大程度上影响到固有建筑物的稳定性。第三,空间效应的影响范围较大,涉及到城市的合理规划和地域的经济发展,此时若想更好的安排空间,就必须照顾到基坑开挖与临近桩基的相互作用。经过大量的研究和分析,认为当基坑开挖至8.0m深度、桩排轴线离基坑边缘4.0m时,各桩的桩身位移和弯矩变化图,各桩位置比较突出。其中桩身位移是指指向基坑一侧的位移,弯矩也是相对桩排轴线的弯矩,桩身弯矩是按照弹性地基梁理论对桩身高斯点的垂直应力进行积分得到。从实际的工作可以发现,桩所处的位置不同,各桩桩身所产生的附加位移和弯矩变化很大。在今后的工作中,需要对这种空间效应展开进一步的研究,否则很难保证基坑开挖的工作顺利。
 
  2.3不同开挖深度影响分析
 
  基坑开挖与临近桩基的相互作用,除了在上述的两个方面具有突出表现外,不同开挖深度的影响也在不断的提升。此时,我们应考虑到基坑开挖深度的提升该采取哪些针对性的方案,否则很难保证基坑开挖的顺利。结合以往的工作成果和当下的工作标准,不同开挖深度的影响,主要集中在以下几个方面:第一,基坑开挖深度的不同,对临近桩基的附加作用也不同。基坑开挖深度与建筑物的高度和空间安排,具有很大的关系。第二,经过不断的研究,发现随着开挖深度的持续增加,桩基侧移和弯矩显著增大,其增长率大于开挖深度的增长率。为此,在基坑开挖深度不断提升的时候,必须采取较强的保障性措施,否则很容易造成临近桩基的较大伤害,甚至存在坍塌的危险。第三,桩身最大弯矩随着开挖深度的不断增大而增大,其出现位置也会不断的向下发展,和开挖深度保持高度一致。
 
  3总结
 
  本文对基坑开挖与临近桩基相互作用展开讨论,从现有的工作来看,基坑开挖与临近桩基相互作用已经得到了有效的研究,总体上的研究结果还是比较积极的,可将得到的数据与资料应用到建筑物的修建和基坑开挖当中,并且以此来巩固建筑物的修建质量。未来,我们需要进一步开展基坑开挖与临近桩基的相互作用,并且将阶段性的成果不断的应用到实际的建设工作中,以此来获得更高的修建质量和修建效率,促进我国的经济发展。
 
  参考文献:
 
  [1]葛爱兵,张飞,李飞,徐劲.深大基坑开挖对桩基的影响及其检测技术问题研究[J].施工技术,2014(02):71-75.

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