楊俊嶺

【摘要】對于基坑開挖來說，它與鄰近樁基之間是存在相互作用的，并且鄰近樁基的存在可以促使基坑開挖的順利進行，但是基坑開挖可能會對鄰近樁基產生不好的影響。借助于兩端分析方法進行基坑開挖對于鄰近樁基影響的分析，其實也是借助于公式或者方程進行計算與表達。

【關鍵詞】基坑開挖；鄰近樁基；兩階段分析法

一、前言

城市現(xiàn)代化的發(fā)展的極為迅速的，只是城市的地面空間十分有限，有限的城市地面空間已經無法滿足城市需求。為此，則必須考慮進行地下開挖的情況。在進行基坑開挖的時候，除了要讓基坑自身的安全與穩(wěn)定得到保證之外，也應該對基坑周圍土體以及環(huán)境的穩(wěn)定做到有效控制。

二、基坑開挖對鄰近樁基的影響

在基坑開挖的時候，其與鄰近樁基之間會有相互作用存在。一般情況下，在進行深基坑工程的開挖都是把基坑開挖的深度其主動土壓力作為進行維護設計的基礎與依據(jù)，反而忽略了鄰近樁基也會對基坑開挖產生有益處的作用與影響。事實上，在進行基坑開挖時，不僅鄰近樁基會受到來自于基坑的不好的影響，還存在鄰近樁基能夠讓基坑開挖變得更加順利的影響。進行基坑開挖，與卸除荷載的效果是差不多的，而開挖的深度也代表著卸載荷載的不同，其會對附近土體造成的影響也不一樣。

通常情況下，如果進行基坑開挖的地點是在建筑物的附近，那么開挖的深度小于三米的時候并不會對鄰近樁基其安全性造成影響。只是，但開挖的深度不斷增加的時候，其鄰近樁在水平上產生的位移以及彎矩都會隨之增加。如果樁底的約束比較小，那么樁頭便很容易出現(xiàn)最大位移。如果說鄰近樁在進行布置的時候選擇的是雙排樁形式，那么位移差距上來說，前后排樁的差別不大，只是前排樁比后排樁的彎矩要明顯更大。如果基坑其圍護結構是支護樁的形式，那么支護樁具有越大的剛度，相應的鄰近樁其彎矩與位移就將會越小。如果支護樁其剛度越小，相應的鄰近樁其位移與變化幅度就會很大。如果基坑其圍護結構是圍護墻的形式，那么對于需要承受土體位移的作用的被動樁而言，圍護墻的存在是可以讓土體的側向位移減少的，并且通過這種方式讓樁基礎由于受到土體水平位移以至于出現(xiàn)的位移與彎矩都得到減小。

在基坑開挖的時候，鄰近樁與基坑開挖面之間的距離也會產生影響。對于鄰近樁而言，其樁身位移與彎矩在開挖面的距離越大的時候反而會越小。如果說鄰近樁和基坑開挖面之間的距離超出了基坑開挖能夠對土體產生影響的范圍，那么鄰近基坑反而不會受到影響了。對于鄰近樁樁頂承臺來說，面對單雙排樁，承臺的影響是不一樣的。如果單排樁存在承臺，那么其樁身的位移與彎矩將會小于沒有承臺存在的情況。如果雙排樁不存在承臺，那么它的情況和單排樁的情況是類似的。如果雙排樁存在承臺，那么其樁頭就會有比較大的彎矩出現(xiàn)，這也是雙排樁與承臺之間相互進行作用而導致的。亦即是，對于雙排樁來說，其前排樁會將后排樁往前拉，而后排樁也是一樣。對于鄰近樁其樁長來說，鄰近樁長會對樁本身無論是位移還是彎矩都產生很大的影響。如果樁長相比于基坑深度是更小的，那么最大彎矩會在樁中間出現(xiàn)，而隨著樁的增長其水平位移反而會減小。如果樁長相比于基坑深度是更大的，那么隨著樁的增長其水平位移會先增大再減小。

三、基坑開挖對鄰近樁基影響的兩階段分析方法

借助于兩階段分析方法，可以對基坑開挖對于其鄰近樁基所產生的影響進行分析。兩階段分析法需要先將基坑開挖與它維護結構的變形而導致的坑外土體移動或者是土壓力分布求得；要將樁基當作一維桿系結構，再借助于彈簧的設置將其和周圍土體的作用真正實現(xiàn)，借助于之前獲得的土體位移以及土壓力，它們在樁基產生的作用從而得到樁身存在的附加應力與應變，繼而完成關于基坑開挖如何影響鄰近樁基進行分析。

1.基坑開挖導致的坑外土體其自由位移場

如果土體是不能夠進行壓縮的，那么就需要借助于影像源法來完成關于對彈性半空間里面，其隨便的一點由于地層存在的損失，而導致的附近土體其存在的位移場分布規(guī)律具體公式進行推理。借助于位移場分布規(guī)律的具體公式，還能夠對基坑之外的隨便的一點其在土體在水平或者是豎向上的位移進行計算分析。借助于基坑的維護結構其水平位移的曲線，再利用實際測量或者是有限元方法來進行計算將曲線函數(shù)確定，之后對水平位移具體的分布曲線進行不同的微分段的劃分，并且以面積等效的原理作為基礎，將分布曲線被劃分的微分段進行相應面積圓的等效。之后，再借助于影像源法，以圍護結構的深度來基礎將積分完成，并且把基坑之外的隨便一點其在自由場土體的側向位移具體數(shù)值得到。其公式為：

其中：

2.基坑鄰近樁基和土體之間存在的互相作用

要得到關于基坑開挖導致的土體，其與側向位移上的樁基之間存在的相互作用具體的控制方程，就需要先把土體假設成為在不同方向存在的同性半空間的彈性體，并且要設定樁是不會與附近的土體之間出現(xiàn)脫離情況的，而且樁基的存在并不會影響到樁基的開挖，以及樁是連續(xù)彈性的各向同性體而它的存在與位置所在的土層單元的相互作用都是不會受到基坑開挖的影響的。除此之外，還需要只考慮在水平方向的荷載作用，并且將豎向的荷載作用暫時忽略。事實上，可以將樁周自由場其土體是否有土體側移情況出現(xiàn)來作為基礎與依據(jù)，再分析其鄰近樁在完成了受荷段以及錨固段的分段之后具體的受力變形情況。借助于靜力平衡與材料力學的假設，建立起相應的控制方程組。其方程組為：

3.鄰近樁與土體之間相互作用的控制方程求解

假設鄰近樁是半無限長樁，同時它的樁頂是自由的，以此為基礎，再借助于邊界與連續(xù)性的條件，來對樁與土之間的相互作用以及在彈性變形的情況下的鄰近樁利用矩陣進行解析。

四、結束語

基坑開挖無疑是會對鄰近樁基產生影響的，只是隨著一些因素的變化，產生的影響也有所不同。借助于兩階段分析方法，在對基坑開挖對鄰近樁基產生的影響進行分析的時候會更加清楚明白，并且有非常好的指導作用。

參考文獻

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