中文--基坑開挖引起土體側(cè)移對樁的影響(完整版)
【正文】 響很?。┖碗S著土層深度分布的各種楊氏模量。這種相對簡單的彈塑性土模型應(yīng)用在目前的研究中可能因?yàn)闆]有考慮土體的質(zhì)量特別是在很高的穩(wěn)定系數(shù)的情況下（ cN 接近于 6）而不能獲得固定的應(yīng)變值而導(dǎo)致錯(cuò)誤。 通常基坑開挖的深度可以用一個(gè)眾所周知的穩(wěn)定參數(shù) cN 表示， cN 的表達(dá)式如下： cN =uCrh （ 1） 有限元法和邊界法分析 二維的有限元方法來模擬沒有樁情況下基 坑開挖的平面應(yīng)變問題。 問題分析 問題的分析將顯示在圖 1中。像上面闡述的 Finnoetal（ 1991）和 Haraetal（ 1991）都是用此法分析的。用設(shè)計(jì)圖表法的形式來估算樁的彎矩和偏移。這些工作可能已經(jīng)被實(shí)際的 工程師們用來估算基坑開挖時(shí)對樁性質(zhì)的影響大小。盡管如此，在許多情況下，由于缺乏詳細(xì)的地址或者巖土信息，有限元法分析既不安全，使用時(shí)又不靈活，在那種情況下，利用合理的原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)簡單的圖表法可能更適用。在圖 1 中，單樁埋在離基坑附近的土中，隨著基坑的開挖，周圍的土體將朝著開挖方 向移動(dòng)，這會(huì)引起樁的彎矩和偏移變化，影響單樁反應(yīng)的關(guān)鍵因素包括基坑開挖的空間大小，基坑的支撐狀況，施工的過程，土的性質(zhì)和樁的性質(zhì)。這種有限元法又被稱為 AVPULLC（分析在側(cè)向荷載作用下的垂直樁），在其他地方也有陳述（詳見 chen 和 poulos 1993； chen 和 poulos 1994 ； chen 1994）。 有限元網(wǎng)法用來分析如圖 2 所示的基本問題，由于對稱性，這里只模擬了一半基坑的情況。 圖 2 有限元法對基本問題的分析 有限元法對基本問題的分析雖然從理論上說樁與側(cè)土的相互作用的極限土壓力 uP 可用有限元法分析獲得（ chen 和 poulos 1994）曾推導(dǎo)過。增加的比率在土體接近破壞時(shí)會(huì)明顯加快。因此，樁的最大偏移量可以認(rèn)為與土體的最大位移相等（如圖 4 所示），而離樁不同距離的 X 的側(cè)向彎矩都具有十分相似的形狀，而彎矩的最大值隨著 X 的增大而減小，（如圖 6 所示） 圖 4 土體最大位移隨離基坑表面的距 離大小變化曲線 圖 5 樁對基本問題的反應(yīng)： a）撓度曲線 b）彎曲彎矩曲線 圖 6 基本問題中最大彎矩隨距離變化曲線 參數(shù)的研究和圖表的設(shè)計(jì) 為了研究對樁的影響最大的關(guān)鍵參數(shù)，我們研究了許多不同的情況下各種參數(shù)的變化。樁的偏移減小的趨勢很微小，但樁的偏移一般會(huì)隨著土體的位移一起，只要樁的剛度不是太大（比如直徑 d﹥ 10m） 圖 7 初始彎矩隨離基坑表面距離大小的變化曲線 bM 和 bP 兩者的值和所有修正系數(shù)如圖 7— 10 所示。 圖 9 隨基坑表面距離大小變化的初始位移值 為了避免問題過于復(fù)雜，公式（ 2）沒有涉及無支撐的基坑開挖情況，那種情況也可以用類似的方法分析。 圖 11 用有限元網(wǎng)法來研究自由土體的位移。假定土體為單一的硬粘土， uC =100 akp 。 m ， EIwK = 如圖 10 所示，39。 m；從公式（ 2b）中得： maxP =14 =52mm.。第一階段兩側(cè)一部分板樁的位移，防護(hù)墻在基坑兩側(cè)的傾斜角為 176。樁身的最大彎矩和位移已在表格中陳述，可以 應(yīng)用到實(shí)際中。 致謝 本論文描述的工作成果部分成型于“建造過程中引發(fā)位移樁基工程的影響”的工程，這項(xiàng)工程是由澳大利亞研究機(jī)構(gòu)支持提供的。這些參數(shù)的選擇來自于可獲得的信息和先前的經(jīng)驗(yàn)。
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