深基坑开挖引起邻近桩基受力变形特性研究

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基坑开挖引起的土体位移会对其影响范围内的桩基施加附加应力,导致桩基侧移或承载力不足,从而对桩基产生不利影响,长久以往会造成构(建)筑物不均匀沉降,引发桩基下部土体局部破坏,甚至会使上部构(建)筑物产生扭曲形变,影响其使用安全。本文深入分析基坑开挖与邻近桩基的相互影响机理,建立桩基最大水平位移与基坑支护综合刚度的函数关系式,提出一种桩基最大水平位移预测方法,可为类似桩基工程提出合理的参考意见。本文以深基坑开挖对单桩的影响为基础,研究不同工况下桩基的响应规律,讨论不同支护方案下基坑的综合支护刚度,将综合刚度与桩基最大水平位移相联系,具体研究内容如下:(1)通过分析不同深基坑工程实测数据,研究桩基与支护结构水平间距、基坑开挖深度等因素影响下的桩基位移进行分析。采用两阶段法对桩基侧移进行分析,基坑开挖时土体自由位移场作为输入条件,通过将改进的地基反力模量引入Winkler地基模型,求解单桩侧向位移和内力。(2)建立数值模型,研究基坑开挖对周边土体、支护结构和邻近桩基的影响,分析不同因素对桩基受力变形规律的影响,探究不同基坑支护综合刚度对桩基的影响程度,将综合刚度与桩基最大水平位移相联系,分析了二者之间的关系。(3)研究基坑开挖对群桩的影响,比较桩顶自由条件下单桩和单排桩位移趋势的变化,分析群桩之间的遮拦、加筋效应,探究综合刚度变化对群桩最大水平位移的影响,提出了基于基坑支护综合刚度的预测桩基最大水平位移的方法,结合单桩与群桩最大水平位移关于综合刚度的变化速率,引入了影响桩基最大水平位移变化速率的基坑支护临界综合刚度。
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