浅谈邻近基坑桩基性状与计算方法研究

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1、同济大学土木工程学院博士学位论文邻近基坑桩基性状与计算方法研究姓名：杜金龙申请学位级别：博士专业：岩土工程指导教师：杨敏20080801摘要随着城市地下空间建设的蓬勃发展，深基坑工程引起的环境问题日益引起人们的重视。特别在城市中心区，轻轨高架纵横交错，高层建筑物密集分布，深基坑的开挖势必会对这些建(构)筑物造成影响。如何预测和分析深基坑开挖对邻近建筑物桩基础的影响是目前岩土工程领域的热点问题，工程上迫切需要提出合适的计算分析方法。针对目前这方面研究还很欠缺的现状，遵循“工程问题一发现规律一阐明机理一建立方法一服

2、务实践一的研究思路，以基坑开挖引起土体位移作用下的被动桩基为研究对象，以数值分析，理论推导为研究手段，本文对邻近基坑桩基性状及计算方法进行了深入研究，以期为实际工程提供理论依据和实践指导。主要完成以下研究工作：1．文献综述与研究现状。就基坑开挖引起的土体变形、被动桩侧向极限压力的确定、被动桩计算方法和基坑开挖对邻近桩基影响的国内外研究现状进行了综述；2．基坑开挖引起的土体位移分析。基于四种基本的基坑围护结构变形模式，利用有限差分数值软件分析了开挖引起的土体位移分布规律；3．基坑开挖对邻近桩基影响性状分析。利用有

3、限差分数值分析软件，研究了不同围护结构空间变形模式下开挖对桩基受力性状的影响，并进行了参数研究；4．基坑开挖对邻近桩基影响计算方法研究卜基于土压力的分析方法。通过确定土体位移引起的桩身土压力，将被动桩问题转化为主动侧向受荷桩问题进行求解。提出了基坑开挖对邻近桩基影响计算的等效荷载法和基于统一土体极限抗力分布的被动桩弹塑性解答：5．基坑开挖对邻近桩基影响计算方法研究I卜—基于土体位移的分析方法。在综述现有基于土体位移被动桩分析方法的基础上，提出了弹性理论和py曲线相结合的弹塑性解；6．基坑开挖对邻近桩基影响的时效

4、性分析。考虑土体固结和流变特性，利用有限元分析了时问效应对邻近基坑桩基的影响，并进行了参数分析：由于基坑对邻近桩基的影响本质上属于被动桩的研究范畴，因此本文研究成果同样适用于其它被动桩问题。摘要关键词：深基坑；土体位移；被动桩；土压力；极限抗力；弹塑性解；围护结构变形模式；数值分析；差分法统一方程；有限差分；时间效应UAbstractABSTRACTWiththeflourishingdevelopmentofurban眦de增阳岫dconstructions，environmentalproblemsduet

5、odeepexcavationhavebecomeincreasinglyarousepeople’Sattention．Especiallyindowntownareas，deepexcavations翻吧adjacenttorailways，tallbuildings，50theexcavationswillinevitablybringinfluenceonthesepropertiesandinfrastructures．Howtopredictandanalyzethiskindofinfluence

6、causedbyexcavationsisonehotissueingeotechnicalengineering,andtherightcalculationmethodsshouldbeputforwardinfavorofpracticalapplications．Becauseofthescarcityaboutthisresearch,followingthethought”engineeringproblem—seekinglaw-mechanismanalysis—methodresearch-e

7、ngineeringapplication”andmakingthepassivepilesforcedbythesoilmovementduetoexcavationasresearchobjectandmakingthenumericalanalysisandtheoryillationasresearchmeans，thepaperwillstudythecharactersandcalculationmethodsofthepilesadjacenttodeepexcavationsinordertop

8、rovidetheorygistandpracticeguidance．Thispaperhasmainlycompletedthefollowingresearchwork：1．Literaturessummarizationandresearchactuality．Firstlythispapersummarizestherelativeliteraturesandresearch