基坑开挖对坑内工程桩的影响及保护措施研究.pdfVIP

基坑开挖对坑内工程桩的影响及保护措施研究 陈 芦 上海中环投资开发 (集团)有限公司 上海 200060 摘要 ：在许多的基坑工程中，由于工程桩一般先于基坑的施工 ，而当基坑施工时，可能导致桩身受拉而影响质量。针 对该问题 ，采用有限差分软件FLAC对这一过程进行了模拟，研究了不同开挖工况下的工程桩受力特性，并根据这些分 析结果，研究了对工程桩加以保护的措施，可供相关工程参考。 关键词：工程桩 基坑开挖 有限差分 保护措施 中图分类号：TU753．3 文献标识码：B 文章编号：1004—1001(2014)03—0223—03 StudyonImpactofFoundationPitExcavationuponitsInnerEngineering PilesandProtectiveMeasures Chen Lu ShanghaiZhonghuanInvestmentDevelopment(Group)Co．，Ltd． Shanghai 200060 1 研究背景 采用有限差分软件FLAC对这～过程进行了模拟。相 比于一 基坑工程在施工过程 中，对坑底土是一个卸载 的过 般的有限元分析软件，FLAC能够更合理地模拟材料的塑形 程，因而会造成坑底土体回弹隆起，而且基坑开挖深度越 破坏和塑形流动，并且对于大变形的情况也有较好的计算 大，坑底土体的回弹隆起也就越明显。由于土体的隆起， 效果，因而对岩土工程较为适用 。 对桩体产生了向上的摩阻力，从而导致工程桩上浮 ，桩 在民用建筑的基坑施工中，涉及得较多的是1层或2层 身受拉 (图1)” 。这种效应不可忽视，严重时工程桩可 地下室，其开挖深度一般为5～1Om，故本文选取开挖深度 能会被拉断。如上海某基坑开挖深度13m，基桩采用长 为10m的基坑工程作为本文的研究对象。 3O一37m钻孔灌注桩，基坑开挖完成后，基桩检测结果表 明，约30％I程桩在桩身中部发生断裂，造成了严重的质 2 数值模型的建立 量缺陷 ；广东东莞市某基坑开挖深度5．0m，采用长12— 所研究的基坑工程地处上海，其开挖深度为10m，围 2OmPHC管桩 ，基坑开挖完成后经高应变测试 ，40％的桩 护桩长度22m，插入比为1：1．2。工程桩先于围护桩进行 基承载力达不到设计要求，使工程一度陷入瘫痪 。 施工，长度为30m。工程桩距围护桩的水平距离为4m。 土体隆起 选取基坑的一个断面进行研究，并利用对称性，选取基坑 断面的1／2作为分析对象，开挖宽度为15m。基坑采用2道 钢筋混凝土支撑。 为减小计算中边界效应的影响，模型宽度取为3倍的 基坑开挖宽度，模型底部距工程桩桩底2Om。模型尺寸为 45mx60m。土体网格尺寸1mx1m。模型约束条件为底 边界固定约束，左右边界水平方向约束，上边界 自由，如 图2所示。 围护桩和工程桩采用beam单元模拟 ，并通过接