基坑开挖对临近桩基性状影响的有限元模拟★

马克生 梁仁旺

(太原理工大学土木工程系，山西太原 030024)

0 引言

城市基坑工程规模日益扩大，在既有建筑物附近进行基坑开挖的工程越来越普遍。基坑开挖会引起周围土层和临近建筑物桩基础和上部结构中的应力场和位移场发生改变，从而危及建筑物的安全，甚至引发工程事故。例如城市中地下停车场等地下空间的开发和利用、城市化建设中的旧城改造中进行的基坑工程附近往往会存在对既有建筑物的桩基础的影响问题。桩—土间的相互作用问题是分析该类问题的基础，但由于桩基础所受荷载以及桩—土相互作用都处于动态平衡之中，这给研究带来了不少困难。为此，开展基坑开挖时临近桩基性状的研究具有十分重要的现实意义。

目前针对基坑开挖对临近建筑物的桩基础的影响问题的研究方法以有限元数值分析为主。Poulos［1，2］、杨敏［3-5］、郑刚等从利用平面有限元和三维有限元对悬臂式排桩支护与内支撑基坑开挖与临近桩基的相互作用问题进行了研究，得到了一些对工程实践有指导价值的定性结论。然而，上述研究中的桩基础基本上为单排桩，很少考虑桩基础中桩顶载荷、桩顶筏板等因素对桩土相互作用的影响，实际工程中建筑物或构筑物下的桩筏基础往往都由多排桩构成，桩顶位移受到筏板的约束，并且受到上部结构施加的竖向载荷作用。这些因素对于基坑开挖与临近桩基的相互作用问题的影响值得深入研究。……