邻近建筑物桩基对基坑开挖的影响研究

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近年来,随着国民经济的快速发展、城市现代化进程加剧、城市建设用地迅速消耗,有限的城市地面空间已不能满足人们日益增长的生活和工作需要,由此产生了大量的深基坑工程。这类基坑往往多出现在建筑物密集区,因此在进行基坑设计与施工时就必须考虑到基坑开挖与邻近建筑物的相互影响。在紧邻已有建筑物桩基础情况下进行基坑施工,基坑开挖会引起周围地基土层发生位移,位移过大就会使邻近建筑物的桩基础产生附加的挠度变形和弯矩,当弯矩和变形过大时桩基础就会发生破坏导致上部结构的毁坏;另一方面,邻近建筑物桩基础对基坑开挖也起到了积极作用,它作为土体的骨架成分约束土体,分担了部分侧向土压力,在一定程度上减少了支护结构的挠度、变形和弯矩。因此,如何考虑基坑开挖与邻近建筑物之间的相互影响关系是工程建设领域一直关注和研究的重要课题,具有一定的理论意义和实用价值。基坑开挖对邻近桩基础的影响研究各国学者已经进行了大量的工作,本课题在学习和借鉴这些研究成果的基础上重点分析邻近建筑物桩基础的存在对于基坑开挖过程中支护结构的土压力以及变形位移的影响。本文的研究课题主要涵盖了以下几个方面的主要内容:1)简单阐述了基坑工程的系统理论,对经典土压力理论进行简要介总结,重点介绍了基于普朗特尔理论的对数螺旋线滑动面土压力计算公式——假设挡土墙后土体滑动面为一曲线滑动面。2)详细阐述岩土工程有限元分析理论及土体的本构模型选择。3)简单介绍了岩土有限元软件MIDAS/GTS,并利用该软件进行邻近建筑物桩基础对基坑开挖影响的数值分析,结果表明邻近桩基础的存在对基坑开挖具有明显的有利影响。4)结合工程实例,对基坑工程中常见的土压力计算理论选用和考虑邻近桩基影响的附加侧向土压力计算方法问题提出探索性意见,供以后类似工程参考。5)对本文的研究工作进行总结,并提出进一步的研究方向和思路。
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