最新基坑围护桩侵限对桩体侧向位移的影响
流变地层中深基坑围护桩侵限成因及应对措施研究
流变地层中深基坑围护桩侵限成因及应对措施研究作者：宋真干来源：《西部资源》2021年第02期摘要：在流变地层中，由于土体力学性能差，导致土体自稳性能差，出现围护桩侵入结构边线的现象，基坑工程中称之为围护桩侵限。
围护桩侵限侵占主体结构空间，影响后续主体结构施工。
本文以流变地层中某地下室基坑工程为案例，对该基坑工程中围护桩侵限问题进行了分析研究，总结出流变地层中围护桩侵限原因、预防及处理措施，为类似地层条件下基坑工程提供参考。
关键词：流变地层；深基坑；围护桩；侵限Research on Causes and Countermeasures of Retaining Pile Invasion with Foundation Pit Engineering in Rheological StrataSong-zhengan1、21. 805 Team of East China Mineral Exploration and Development Bureau， Nanjing， 2100012. Jiangsu East China Construction Engineering Co.， Ltd. Nanjing 210007Abstract： Because of poor mechanical properties and self-stability of rheological strata， the invasion of retaining pile occurs with foundation pit engineering frequently. The invasion of retaining pile will encroach on main structure space and affect subsequent structure construction. Based on the two-story basement foundation pit project in rheological strata， the invasion of retaining pile has been researched. In the meantime， causes， precautions and countermeasures of invasion of retaining pile have been summarized， which provides a reference for foundation pit engineering under similar strata.Key words： rheological strata； deep foundation pit； retaining pile； invasion of retaining pile1.引言随着社会发展，人们逐渐意识到地下空间的优势，地下空间的开发也越来越火热。
基坑开挖对邻近桩基影响的两阶段分析方法
基坑开挖对邻近桩基影响的两阶段分析方法摘要：城市建筑物密集区深基坑开挖必然引起周围土体侧向移动，使邻近桩基产生水平变形和附加应力及弯矩，最终可能使上部建筑物功能失效。
针对该领域目前存在的三维数值法建模复杂及计算耗时的缺点，提出两阶段分析法，该方法首先根据影像源法计算由于基坑开挖地层损失引起的坑外土体位移场，然后基于Winkler 地基模型建立基坑开挖与邻近桩基相互作用的弹性地基梁微分方程组，并推导基坑开挖对临近桩基侧向响应影响的数学解析解矩阵表达式。
最后结合实例分析表明，该方法计算结果合理能够有效地分析基坑开挖对邻近桩基的影响。
关键词：基坑工程；弹性地基梁；桩–土相互作用；解析解；两阶段分析方法；自由场土体位移1引言随着城市建设对地下空间利用需求的快速发展，建筑基坑向大、深方向发展，必然会引致周边土体不同程度的移动，从而对基坑邻近的建筑物（尤其地铁隧道、地铁车站）、立交桥等的桩基础产生不同程度影响，这使得基坑工程的环境保护及安全问题日显突出。
例如，台北市某处地铁附近开挖深基坑导致临线隧道破坏，造成了巨大经济损失[1]；新加坡某高速公路旁地铁基坑坍塌，造成该高速公路主干道坍塌及人员伤亡事故[2]。
因此，针对基坑开挖施工情况下邻近建筑物桩基的受力变形进行研究具有很重要的工程实际意义。
国内外岩土工程的专家学者就基坑围护结构的对邻近设施及建筑物的影响问题开展了研究。
H. Poulos 和 L. T. Chen[3]运用有限元和边界元耦合方法研究黏土层中由于基坑开挖引起土体侧向移动对邻近桩基的影响，分析了各种影响因素并且编制了设计图表，其在缺乏详细的现场工程资料时有很好的参考价值。
王翠等[4]采用有限差分法分析了基坑开挖对邻近桥桩的影响。
此外，杨敏等[5-6]采用三维有限元法分析了桩基和基坑间距、桩基刚度、桩基顶竖向荷载和约束条件等对桩身附加弯矩、位移的影响，并进行了影响评价分析。
鉴于目前该领域存在的数值模拟法建模复杂与计算耗时的缺点，本文基于两阶段分析方法（TSM），提出了基坑开挖对邻近桩基侧向受力变形影响的地基反力法解析解矩阵表达式。
基坑开挖对已有建筑桩基础影响分析
基坑开挖对已有建筑桩基础影响分析【摘要】通过对珠海市邮政综合楼基坑开挖过程中对已有邻近桩基位移监测，对以有邻近桩体位移进行分析。
【关键词】基坑开挖；已有邻近桩体；位移1. 工程概况珠海市邮政综合楼场地位于珠海市香洲区新村文园路与香悦路交汇处，与第二中学初中部及香洲区党校比邻。
场地原为山前冲积平原地貌，上覆人工填土。
拟建珠海市邮政综合楼地面31层，地下3层。
基坑长约65.80m，宽约47.90m，基坑周长约228.00m，基坑底面积约3321m2，场地地面设计标高约-0.70m，设计基坑底面标高-12.70m，基坑开挖深度12m。
图1 珠海邮政综合楼场地总平面图 2. 场地周边环境北面为香悦路，距离基坑边线10.00m ；南面为两栋教委办公楼，砖混结构，桩基础，距离基坑边线约13.00m；西面距边线9.00m 处为文园路，东面距龙腾阁1栋、2栋约10.00m 。
其间还有小区通道，龙腾阁基础形式为桩基础。
3. 工程地质条件根据勘察资料可知，场区内地质条件较为复杂，与基坑支护设计相关的岩土层从上到下主要有：(1)杂填土：主要由花岗岩风化土回填而成，堆填时间约10年，均匀性较差，局部含有较多块、碎石，均匀性较差，场地东部地表见有较多生活垃圾和建筑垃圾。
稍湿——饱和，稍压实，分布于整个场地，呈连续分布，厚度为 2.50m～6.10m ，平均约4m。
(2)砾砂：次圆状，分选性较好。
分布于整个场地，平均厚度约4m。
(3)砾质粘性土：由花岗岩风化而成，原岩结构已破坏，含有较多石英砾砂，很温——饱和，可塑——硬塑。
分布于整个场地，厚度较大，厚度为10.15m～25.00m ，平均约18.00m。
(4)全风化花岗岩：原岩结构尚可认出，长石风化成土状，岩心土性状，该层分布于整个场地，分布连续。
厚度为1.90m～6.80m，平均厚度为 4.03m。
(5)强风化花岗岩：原岩结构清晰，成分显著变化，风化裂隙发育，岩心半岩状半土状，局部碎场状。
防护桩倾限的处理
一、原因说明
地铁车站主体围护钻孔桩由于扩孔、偏孔等原因，部分围护桩侵入主体结构限界。
经现场量测，最大处侵入限界30cm，受其影响，造成主体结构侧墙厚度不足，侧墙设计厚度80cm，实际为50cm。
二、施工方案
1、对于侵限小于7㎝钻孔桩，采取直接凿除的方法即凿除钻孔桩钢筋保护层保证主体侧墙厚度，侧墙一次性浇筑。
2、对于中板以上单根侵限大于7cm小于30cm的钻孔桩，要一次凿除到位，凿除面进行高标号砂浆找平，不能有明显的凹凸面，然后再铺设防水卷材绑扎主体钢筋。
侧墙一次性浇筑，不能另留施工缝。
凿桩时沿桩向上分段进行凿除，凿一段应立即施工一段，不可放置时间过长。
每次凿除分段位置控制在主体浇筑面上1.5m以内，并进行桩体观测和基坑监测（如开裂、位移、掉块等）做好注浆和加撑准备。
浅析基坑开挖支护对周边的变形影响与干扰
浅析基坑开挖支护对周边的变形影响与干扰基坑施工过程中，随着降水处理、土方开挖，通常会引起坑底隆起、支护结构向内部倾斜、周围建筑物发生沉降等不利现象，因此，进行基坑监测就显得十分重要。
本文以杭州某基坑工程为例，主要研究了基坑开挖引起的支护结构变形以及施工开挖过程中周围建筑物的沉降，为其他类似工程提供了合理的依据。
标签：基坑；监测；变形；沉降中国的许多学者在研究开挖对周围变形和干扰的影响方面取得了更多的成果。
赵立群利用FLAC3D建立了动静载荷数值分析模型，并讨论了基坑开挖不同距离，角度，深度和路基高度对既有路基变形的影响，分析了基坑开挖前后现有路基变形的影响规律。
考虑到土与支护结构的相互作用，张来安采用咬合桩+预应力锚索支护形式，基于基坑支护结构周围环境的监测数据，利用ADINA的三维有限元研究周围建筑物的沉降。
以杭州某基坑为例，对桩顶水平位移，桩顶垂直沉降和周边建筑物沉降等基坑施工关键指标进行了监测。
并以此为其他相关工程提供理论依据。
一、工程概况杭州某在建地铁基坑工程，深约10m，采用明挖法施工，支护结构采SMW 工法桩，桩800×600mm，型钢HN700×300×13×24，基坑内支撑包括两道钢管支撑（610，t=18mm）与钢腰梁。
基坑周围13m范围内存在公共建筑。
基坑位置的地质条件为第四系全新统（Q4）。
每层土壤的特征描述如下：第二层为粉土，埋深9m；第三层为粉砂，埋深12m；第四层为圆形砾石，深度为22m，其中水位埋藏在平均深度为4m。
二、监测布置及方法在基坑开挖过程中，需控制了基坑的安全性和周围建筑物的沉降。
本文主要针对桩顶水平位移、桩顶沉降、周围建筑物沉降三个主要方面进行监测。
根据GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规范，三个主要监测项目均通过以下仪器进行测试：垂直桩沉降（水平），桩顶水平位移（测斜仪），建筑物沉降（水平仪）。
监测频率为1次/d。
基坑开挖时影响邻近单桩桩侧土压力分布因素的数值分析
基坑开挖时影响邻近单桩桩侧土压力分布因素的数值分析摘要：基坑开挖会引起坑外土体侧向移动，土体侧向移动会使邻近桩基产生位移、附加应力及弯矩，严重时可使桩基破坏。
采用大型岩土软件Flac3D对多道内支撑地连墙支护基坑开挖过程进行数值模拟，在基坑开挖模式下，分析了桩基距基坑的间距、桩基刚度、桩长、桩顶约束条件对邻近桩基桩侧土压力的影响。
关键词：基坑开挖；桩基；土压力；数值分析Numerical Analysis of Influencing Factors of Excavation-induced Single Pile Lateral Soil Pressure DistributionYuZhenTian1 ,Xu Changling2,Ding Kesheng3 ,Zhang Fenghui3（TianJin TianFang XinCheng Real Estate DevelopmentCo.,Ltd.,300162,Ji′nan,China）Abstract: The large-scale geotechnical software Flac3D is used to analysis influencing factors of excavation-induced single pile lateral soil pressure distribution ,including distance between pile and excavation, stiffness of pile foundation, length of pile, constraints in the top of the pile.Key words: excavation; Pile foundation; Soil pressure; Numerical analysis1. 有限元建模基坑为矩形，宽度为60m，长度200m，基坑最大挖深Hmax=12m。
基坑工程防止支护桩侧向位移发展超警戒值应急救援预案
基坑工程防止支护桩侧向位移发展超警戒值应急救援预案
（1）目的
基坑开挖后，支护结构发生一定的位移是正常的，但如位移过大，或位移发展过快，则往往会造成严重的后果。
保证支护桩侧向位移在超预警值后能及时进行加固支护，使支护桩侧向位移在可控范围内。
（2）适用范围
由于支撑的刚度一般较大，带有支撑的支护结构一般位移较小，其位移主要是插入坑底部分的支护墙向内变形。
为了满足基础底板施工要求，最下一道支撑离坑底总有一段距离，对一道支撑的支护结构，其支撑离坑底距离更大，支护墙下段的约束较小，因此在基坑开挖后，围护墙下段位移较大，往往由此造成墙背土体的沉陷。
（3）应急措施
如发生土体的沉陷，着重加固坑底部位，具体措施有：
1)增设坑内降水设备，降低地下水。
如条件允许，也可以在坑外降水。
2）进行坑底加固，如采用注浆、高压喷射注浆等提高被动区抗力。
3）垫层随挖随浇，对基坑挖土合理分段，每段土方开挖到底后及时浇筑垫层。
4）加厚垫层、采用配筋垫层或设置坑底支撑。
（4）应急物资
若监测数据显示，局部围护结构变形异常，累计值接近报警值，则与基坑围护设计人员一起共同确定处理方案。
现场作好回填机械（挖机、运土车辆）、抢险人员（普工、电焊工、电工、塔吊工、物资调配人员、现场指挥人员）、抢险设备（电焊机、注浆机、混凝土输送设备、自备发电机、塔吊、汽车吊）和抢险物资（型钢支撑、钢板、焊条、水泥、水玻璃、麻袋）等各项准备。
基坑工程的土体侧向位移分析
基坑工程的土体侧向位移分析基坑工程是指建筑物或其他工程项目建造时，需要对地面进行开挖并暂时支护的工程。
在基坑工程中，土体侧向位移是一项重要的工程问题，它关系着施工安全和工程的稳定性。
本文将对基坑工程的土体侧向位移进行分析，并探讨可能的影响因素和相应的控制方法。
一、土体侧向位移的定义和影响因素土体侧向位移是指在基坑工程施工过程中，土体在开挖和支护过程中发生的水平位移。
土体侧向位移的大小不仅影响着基坑工程的施工安全，还可能对周边建筑物、地下管线等产生不可忽视的影响。
影响土体侧向位移的因素有很多，主要包括以下几个方面：1. 土的物理力学性质：土体的密实度、含水量、土的结构等对侧向位移有较大影响。
2. 基坑的几何形状和尺寸：开挖的深度、坑壁的倾斜度、基坑形状的不规则性等都会影响土体的侧向位移。
3. 支护结构的类型和刚度：不同类型的支护结构（如桩支护、悬臂墙等）在侧向位移控制上具有不同的效果。
二、土体侧向位移的分析方法为了准确分析土体的侧向位移并对其进行控制，通常采用以下几种方法：1. 数值模拟方法：利用数值分析软件，对基坑施工过程进行全过程模拟，可以得到土体侧向位移的分布情况和发展趋势。
2. 等效连续介质法：将土体看作连续介质，采用弹性或弹塑性模型描述土体的应力-应变关系，通过求解方程组得到土体的位移分布。
3. 物理模型试验：建立基坑的物理模型，通过对模型进行实验观测和测量，获取土体侧向位移的数据。
三、土体侧向位移的控制方法为了控制基坑工程中土体的侧向位移，可以采取以下几种措施：1. 合理选择支护结构：根据工程实际情况和土体特性，选择合适的支护结构类型和刚度，提高土体的整体强度和稳定性。
2. 控制开挖深度和坑壁倾斜度：合理控制开挖的深度和坑壁的倾斜度，避免过度开挖和不合理的开挖造成的土体侧向位移。
3. 加强土体的加固措施：通过加固土体的方式，如预应力锚杆、加固桩等，提高土体的整体抗剪强度和抗侧向变形能力。
各支护因素对斜支撑支护的影响分析
各支护因素对斜支撑支护的影响分析摘要：影响基坑变形的因素有很多，主要包括:设计因素、施工因素和自然土质情况等。
本文针对特定的基坑工程进行模拟，其工程地质条件是确定的，数值模拟时可以考虑施工工况的影响，然而施工的一些缺陷是无法考虑的，下面将重点研究支护结构的设计因素对基坑变形影响。
主要从支护桩直径变化、支护桩嵌入深度变化、支撑截面变化和支撑布置位置四个方面来研究，主要通过改变各因素时支护桩侧向变形的比较来反映对变形影响的程度。
关键词：基坑变形、支护桩、数值模拟、斜支撑1不同因素对基坑变形的影响1.1支护桩直径的影响支护桩直径分别为0.6m、0.8m、1.0m、1.2m四种情况，立柱桩、支撑桩及斜撑按设计，四种情况下支护桩的侧向位移见图1。
图1 支护桩不同直径下桩体侧向位移支护桩桩径从0.60m至1.20m变化时，桩体侧向位移的变化较小，增加桩径，侧向位移逐渐减小，但变化幅度逐渐较小，支护桩最大位移部位基本不变。
这主要是当支护桩的直径较小时，支护桩的柔性比较大，支护结构的受力以支撑为主，在支撑的作用下，支护桩产生较大“弯曲”，侧向变形较大。
可以认为,当支护桩刚度达到一定的量级后,对支护结构变形的影响很小,过于加大支护桩的刚度没有必要。
1.2支护桩嵌入深度的影响支护桩嵌入深度分别为6m、8m、10m、12m四种情况，立柱桩、支撑桩及斜撑按设计，支护桩的侧向位移见图2。
图2 不同嵌入深度下支护桩侧向位移当桩体的插入深度只有6m时，桩体除顶端附近由于斜撑约束位移较小外，侧向位移均较大。
插入深度10m以上的桩体位移曲线线形比较一致，当桩体的插入深度较小时，增加插入深度对减小桩体的最大侧移有比较明显的约束效果，但当插入深度超过10m后几乎没有作用，此时支护桩的嵌入深度改变对基坑侧向位移的影响很小，支护桩嵌入深度增加，支护结构侧向位移几乎不改变。
可见，对具体的基坑工程，不能为减小桩体的侧向位移而盲目增加插入深度，桩体的嵌固深度可取基坑开挖深度的一倍左右。
基坑开挖诱发围护桩与邻近建筑物桩基的变形研究
2019.35科学技术创新基坑开挖诱发围护桩与邻近建筑物桩基的变形研究杨阳朱大鹏李亮亮（西南石油大学地球与科学技术学院，四川成都610500）近几年随着我国经济的飞速发展以及综合国力的不断提高，城市扩展和建设改造的步伐越来越快。
在很多城市深基坑周边都存有建筑物，因此在基坑开挖时如何能够保证周边建筑物不被破坏是需要解决的重点问题之一。
目前，不少学者在基坑与邻近建筑物之间关系的研究上取得了丰硕成果。
比如张敏霞[1]、史江伟[2]、叶帅华[3]、成怡冲[4]等人通过理论分析的方法研究了基坑开挖过程中土体位移的过程及变化规律，王燕[5]、Goh [6]利用有限元软件分析了基坑开挖的空间效应，着重分析了基坑开挖过程中围护结构的变形，基坑周围土体的沉降，基坑底部的隆起这三个方面。
但是上述研究及其他很多研究中所做分析重点都只在于基坑和建筑物自身的变形和破坏，很少分析基坑开挖时桩基和基坑围护桩二者之间的协同变形关系，因此把围护桩和桩基作为一个整体进行研究对与基坑工程有着重要意义。
本文以广东省某深基坑为例，利用FLAC-3D 建立包括建筑物以及桩基础在内的三维模型，通过分析基坑支护桩和桩基的变形规律来得出二者之间的关系，对于类似工程具有一定的理论意义和工程实践意义。
1概况本文以广东省某深基坑为例，基坑长、宽分别为80米、60米，基坑开挖深度为20米，围护结构为桩径1200mm 排桩支护，桩间距为200mm 。
本场地面较平坦，基坑开挖范围的地质条件为：素填土、粉砂、中粗砂、粉质粘土、强风化泥岩和中风化泥岩，基坑底基本处于强风化泥岩中，在基坑东南角有一处采用桩基础的二层大型建筑物。
2有限元模拟2.1计算模型选取本次数值模拟采用FLAC-3D 三维有限元软件进行分析，基坑模型采用Mohr-Coulomb 作为本构模型，根据施工经验以及圣维南原理[7]可知，基坑开挖时的影响范围一般在开挖深度的2-4倍，超过这个范围影响会明显减弱，因此计算模型取180mx160m x60m 。
围护桩对基坑侧壁稳定性的影响浅析
围护桩对基坑侧壁稳定性的影响浅析城市经济迅速发展，超高层建筑越来越多，鉴于地下商城、地下停车场等地下空间的开发和利用，深基坑工程愈发普遍。
深基坑工程作为一种临时地下工程，安全储备小、制约因素多，其开挖、支护不仅要保证自身安全，更要确保周边环境稳定[1～2]。
软土地区深基坑支护、施工等难题的关键在于基坑变形特性的把握[3]。
基坑稳定性受多种因素的影响，例如围护桩插入比、桩身锚索长度、腰梁尺寸、横支撑的数量等等。
其中，围护桩是临时结构，并且基坑施工完成后不能回收利用，所以围护桩的长度、尺寸及混凝土型号，对基坑造价由很大影响，并且对基坑侧壁稳定性的影响也是至关重要的。
文章针对济南特殊软土地层，利用数值模拟手段，分析了围护桩不同插入比及不同混凝土等级工况下支护结构变形规律，提出了具体优化措施，指导了工程施工。
1工程背景济南某超高层建筑基坑开挖范围166.4m×102.5m；基底相对标高-20.3m，钻探60m深度范围内揭露地层主要以杂填土、粉土、粉质粘土、中砂层、粉质粘土为主。
基坑开挖范围内土体结构性差，土体软弱，地层参数如表1所示。
接坑建设场地为未开发的农耕用地，周围无建筑无和构筑物及地下管线。
基坑采用桩锚支护直墙开挖的支护形式，桩的形状为方桩，边长1000mm，相邻桩净距1000mm，并在桩顶设置锁口冠梁。
表1 土层物理力学参数2 数值模拟2. 1 计算模型基坑开挖的过程中，会对周围岩土体造成扰动，其范围取决于基坑平面形状、深度及地层条件，为满足计算精度要求[4～5]，确定数值模型尺寸定为80m（X）×60m（Y）×60m（Z），共计312400个单元，268640个节点。
依据地质勘查资料将模型概化分成6层，初步计算参数按表1确定。
模型顶部基坑开挖范围之外考虑施工机械走动，布置竖向均布荷载30kPa，模型四周边界条件为铰支约束，底部为固定约束。
假设材料均服从摩尔-库伦破坏准则[6]，围护桩采用实体单元，冠梁采用Beam单元，锚索采用Cable单元，所建立的数值计算模型如图2示。
坑内加固对围护结构侧向位移影响的实测分析_黄宏伟
1b 粉质粘土 21. 4
18. 2
34. 3
标高以吴淞绝对标高计, 自然地坪标高为+ 4. 20
表 1 土层物理力学 参数
孔隙 压缩模 直剪指标 平均 P s 水平渗透系数 比 / e 量 / M Pa c/ kPa, / ( °) 值 / M Pa K h/ ( cm s- 1)
0. 993 4. 76 0. 992 7. 52 1. 038 3. 95 0. 962 4. 90
图 2 标准段在不同开挖深度时墙体侧向位移的变化
墙体侧向位移反映了基坑在开挖施工中的综合
因素, 与基坑几何尺寸、开挖方式、围护墙体材料形 式、支撑形式种类、基坑暴露时间、坑内土体土性参数 以及外部超载和其他因素等密切相关[ 2] 。但对浦东竖
井来说, 除端头井和标准段开挖深度和两处加固方法 不同外, 其余影响因素都是相同的, 因此在开挖深度
图 3 端头井在不同工 测 试
在开挖面以下 2 m 左右, 当开挖深度大于 15 m 时, 发生在开挖面以上。这除与支撑和围护墙体刚度 有关外, 还与坑内土层的力学性质有很大关系, 由于
28 2000 年 8 月 20 日 大 坝 观 测 与 土 工 测 试 第 24 卷 第 4 期
坑内加固对围护结构侧向位移影响的实测分析
黄宏伟1, 魏 磊1; 张平云2
( 1. 同济大学地下建筑与工程系, 上 海 200092; 2. 上海行人隧道股份发展有限公司, 上海 200000)
根据旋喷桩孔径和孔深的检测结果, 发现旋喷 桩孔径最大在 1 340 m m, 最小在 1 210mm , 平均在 1 300 m m, 孔 深 为 26. 5 m , 旋 喷 桩 顶 标 高 在 - 18. 3 m , 旋喷有效桩长 4 m, 从地面到 22. 5 m 范 围内, 旋喷桩孔径在 400 mm ～1 100 mm 范围内变 化。由于旋喷桩的平面按十字满堂布置, 其间距为 1 200 m m , 这样在基坑开挖范围内, 土体均受到严
基坑围护桩侵限处理计算与应用
图 ３ 桩身破除情况
３ 圆形钢筋 混凝土桩 抗弯能 力计算
３．１ 完整截 面围护桩 正截 面抗 弯承载 力 当前设 计 中 ，围护 桩通 常 被视 为 受 弯构
件 ，参 照《混凝 土结 构设 计 规范 》（ＧＢ ５００１０～ ２０１０）．沿 周 边 均 匀 配 置 纵 向钢 筋 （数 量 不 少
一 对 应 于 受 压 区 混 凝 土 截 面 面 积 的 圆心 角 （ｒａｄ）与 ２１Ｔ的 比值 ：
Ａ 一 全部 纵 向普通 钢 筋 的截 面面 积 ； ‘一 纵 向普通 钢筋 抗拉 强 度 ；
一 纵 向 普 通 钢 筋 重 心 所 在 圆周 的 半 径 ； ａ 一 纵 向受 拉钢 筋 截面 面积 与 全部纵 向 向普 通钢 筋截 面 面积 的 比值 。当 ａ＞Ｏ．６２５时 ， 取 ａｔ＝０； Ｎ一 围护 桩轴 向力 设计 值 ； ￡一 混 凝 土抗 压强 度 。 式 （１）为超越 方程 ，需 进行 迭 代求 解 。 为 ｒ减 少 计 算 工 作 量 、提 高 计 算 精 度 ，取 Ｎ＝Ｏ 时 ，根据方 程 组 （１）得 到方 程 ：
· 专 题 论 述 ·
基坑 围护桩侵 限处理计算与应用
二航 南 京分 公 司 丁 晓军 姜 灵程
［摘 要 ］ 针 对 明挖 基 坑 中 常 ！ｌ【！．的 围护 桩 浸 限进 而 引起 的 凿 桩 问 题 ，基 于二 次 逼 近 法 ．建 立 ｒ圆 形 钢 筋 混 凝 土 桩 局 部 破 除 后 的 正 截 面 抗 弯 承 载 能 力 计算 方 法 ，结 合 实 际 工 程 分 析 ＿ 『围 护 桩 局 部 破 除 后 对 基 坑 围护 结 构 体 系 的安 全 性 影 响 。
土层 重 度 黏 聚 力 内摩 擦 角 弹性 模 量 ／（ｋＮＩｍ 。） ，ｌ（Ｐａ ／（。） ／Ｍ Ｐａ
基坑开挖对邻近桩基影响研究现状与分析
基坑开挖对邻近桩基影响研究现状与分析在地上空间日益饱和的情况下，地下空间的开发得到大力推广，由此而产生了大量的深基坑工程。
基坑开挖引起的周围土体的位移会使邻近桩基础产生附加的变形和弯矩，若开挖变形过大，就会导致桩基础的破坏，从而使地上建筑物遭到毁坏。
本文正是以此为背景，分析基坑开挖对邻近桩基的影响。
从本质上说，这是受土体侧向位移的被动桩问题。
本文回顾了国内外被动桩的研究成果，在此基础上分析基坑开挖对邻近桩基的影响，以期对今后的基坑工程有实际的指导借鉴意义。
关键词：基坑；桩基础；被动桩目前各类用途的地下空间已在世界各大城市得到普遍的开发利用，城市基坑工程规模日益扩大，在既有建筑物附近开挖的基坑工程也越来越普遍。
基坑开挖会引起周围土层及邻近桩基的应力发生变化，改变原来受力动态平衡的桩-土-建（构）筑物体系，危及上部建（构）筑物的安全，甚至引发工程事故。
因此，基坑开挖对邻近桩基影响的研究分析至关重要。
1被动桩的研究1.1桩功能的演变作为一种古老的基础形式，桩基础在应用方面有着悠久的历史。
在我国古代就有不少应用桩基础的建筑物，如西安的坝塔，上海龙华塔，南京的石头城，北京的御河桥等。
至19世纪后期，钢筋、水泥和钢筋混凝土相继问世，传统的木桩逐渐被钢筋混凝土桩或钢桩代替。
最初工程一般用打入式预制桩，最后发展为灌注桩。
随着机械设备的不断改进及桩基技术的发展，至今产生了很多新的桩基形式，丰富拓展了桩基的应用。
桩基础的类型[1]，随着桩的构造形式、材料及施工技术的发展而种类繁多，可以按照不同的方法分类。
按照桩的受力性质，可以分为端承桩和摩擦桩。
主要靠桩端在坚硬岩层和土层为支撑的桩成为端承桩，而靠桩身与周围土体的摩擦为支撑的桩称为摩擦桩。
按桩的制作方法，可以分为预制桩和灌注桩。
按桩的功能分有受压桩、护坡桩、抗拔桩等。
1.2 被动桩的定义根据桩基与周围土体的相互作用类型，将桩基分为两类。
第一类桩基直接承受外荷载并主动向土中传递压力，成为主动桩；第二类桩基不直接承受外荷载，只是桩周土体在自重或外荷载作用下发生变形或移动而受到影响，称为被动桩。
基坑围护桩水平位移的影响分析
基坑围护桩水平位移的影响分析基坑围护桩水平位移的影响分析秦早立夫摘要：在管廊建设过程中，基坑围护桩的形式是对整个管廊基坑稳定对关键的一个因素，围护桩的水平位移效果是受到围护桩的不同参数设定的影响。
发现寻找不同影响因素的规律可为现场提供更加经济的支护形式。
关键词：围护桩;水平位移;基坑稳定Abstract：During the construction of the pipe corridor，the form of the foundation pit enclosure pile is a key factor for the stability of the entire pipe gallery foundation pit. The horizontal displacement effect of the enclosure pile is affected by the different parameter settings of the enclosure pile. It is found that the law of finding different influencing factors can provide a more economical form of support for the site.Key words：enclosure pile;horizontal displacement;foundation pit stability 1 围护桩桩径尺寸大小的影响分析围护桩的桩径是管廊施工过程中的重要因素，对于整个基坑的稳定和安全都起着至关重要的作用。
同时，桩径的改变也会影响工程成本的增加的问题，如，施工成本、工期还有带来的施工难度这几个重要因素。
在改变桩径都对基坑有和影响是石本段的分析点。
在原桩径0.8m的基础上，分析在不同桩径的桩体变化和对周边环境的影响规律。
深基坑开挖对邻近桩基侧向变形规律分析
深基坑开挖对邻近桩基侧向变形规律分析
许小龙;张舵;潘自强
【期刊名称】《科技资讯》
【年(卷),期】2024(22)6
【摘要】为研究基坑开挖施工过程中邻近桩基的力学特性及变形特征,采用Midas 有限元软件,通过对不同开挖深度、不同桩径、与相邻挡土结构距离不同的深基坑开挖进行模拟分析。
研究表明:开挖时支护结构侧向变形是影响基坑桩基的水平和竖向承载性的主要原因。
基坑开挖深度对桩基位移有一定影响,桩径增大或与挡土结构距离增大都会对位移和变形产生影响。
【总页数】3页(P117-119)
【作者】许小龙;张舵;潘自强
【作者单位】中铁四局集团第五工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU758.11
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基坑围护桩侵限对桩体侧向位移的影响
摘要：针对明挖基坑施工中经常出现围护桩侵限进而引起的凿桩现象，采用ＦＬＡＣ３Ｄ有限差分法分析软件模拟北京地铁八号线西三旗站围护桩侵限状况，计算在围护桩未侵限和已侵限两种状态下桩体的侧向位移值，进而分析围护桩侵限对其侧向位移的影响，并与实际监测结果进行了对比分析。
关键词：ＦＬＡＣ３Ｄ；围护桩；侵限；数值分析
０引言
在地铁车站施工中，明挖基坑支护一般采用排桩加内支撑的方式，为了节省施工用地，在设计方案中车站的侧墙结构一般紧贴围护桩［１］。
现在的地铁基坑围护桩多采用钻孔灌注桩，根据ＪＧＪ９４—２００８《建筑桩基技术规范》灌注桩的垂直度允许偏差为１％［２］，而地铁车站基坑的深度一般超过１５ｍ，则规范允许垂直度偏差达到１５０ｍｍ。
施工方在车站建设过程中考虑到后期桩间回填成本以及围护桩侵限后的凿除成本，一般会将灌注桩的桩位外放５～１０ｃｍ。
但是由于施工机械的垂直度以及岩层倾斜等因素影响，在基坑开挖后会存在围护桩侵入车站侧墙结构边线的现象。
需对超限桩体部分进行剔除，剔除过程中经常出现切断桩内受力钢筋的问题，部分受力钢筋被切断后将使该桩的承载能力降低甚至导致桩的破坏特性改变［３－５］。
本文结合北京八号线地铁西三旗站工程实例，使用ＦＬＡＣ３Ｄ有限差分法分析软件，模拟分析基坑开挖过程中围护桩被凿除前
后的侧向位移的变化状况，并与实际监测数据对比，分析围护桩侵限对其侧向位移的影响。
１工程概况
１．１地理位置及工程规模
西三旗站是北京地铁８号线二期工程的第三座车站，位于西三旗路和西三旗东路十字路口处，在西三旗东路下南北向布置，为明挖施工地下两层岛式车站，车站结构覆土厚度约４．２ｍ。
基坑长２１１．７ｍ，宽２０．７ｍ，深度约１８．１ｍ。
车站主体结构采用Ф８００＠１４００的钻孔灌注桩，盾构扩大端采用Ф８００＠１２００的钻孔灌注桩，桩长２４．５ｍ。
桩间采用挂Ф８＠２００×２００ｍｍ的钢筋网并喷射１５０ｍｍ厚的Ｃ２０混凝土，以保持桩间土体稳定。
内支撑采用Ф６０９的钢管支撑，沿竖向设４道横向支撑，具体围护结构如图１所示。
１．２围护桩侵限情况
在基坑开挖过程中，发现基坑北部扩大端ＫＺ－１４５～ＫＺ－１６０号围护桩桩体侵限严重，数量较多的桩体混凝土被凿除，且部分桩体主筋被割除。
其中ＫＺ－１５４号围护桩下部桩体８０％侵限。
其余围护桩桩体最大侵限值均超过２０ｃｍ。
２ＦＬＡＣ３Ｄ建模说明
ＦＬＡＣ３Ｄ采用显式拉格朗日算法和混合－离散分区技术，能够进行土质、岩石和其他材料的三维结构受力特性模拟和塑性流动分析。
其自带本构模型有：线弹性模型、Ｄｒｕｃｋｅｒ－Ｐｒａｇｅｒ模型、Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ模型、Ｄ－Ｙ模型、应变硬化／软化模型等［６－７］。
２．１建模及参数选择
根据勘察报告，基坑开挖及灌注桩施工涉及的由上而下２５ｍ覆盖土层为：①粉土素填土层，以粉土为主，含少量碎砖屑，植物根等，结构松散，无层理；②粉土层，稍密～中密，含氧化铁、云母等；③１粉质黏土层，可塑，含氧化铁，少量有机质等；③２粉质黏土层，可塑；④细砂层，主要矿物成分为石英、长石、云母；③３粉质黏土层，可塑。
具体土层参数见表１。
ＦＬＡＣ３Ｄ中摩尔－库伦本构模型采用体积模量ｂｕ以及剪切模量ｓｈ定义单元属性。
其转化式分别为：
式中：Ｅ为弹性模量，μ为泊松比。
为保证桩体与土体之间的相互作用力传递，需创建接触面。
接触面的主要计算参数为法向刚度Ｋ
ｎ、切向刚度Ｋｓ、摩擦角φ以及粘聚力ｃ。
根据工程实例，灌注桩与土体接触面上的摩擦角φ以及粘聚力ｃ可取与桩相邻土层的０．８倍。
其中法向刚度Ｋｎ和切向刚度Ｋｓ可取周围“最硬”相邻区域的等效刚度的１０倍，即：
式中：Ｂ为体积模量，Ｓ为剪切模量，Δｚｍｉｎ接触面法向方向上连接区域上的最小尺寸。
由于需对桩体进行凿除，故选择实体单元来创建桩体模型。
整体计算模型如图２所示。
２．２数值模拟结果分析
在实际工程中，ＫＺ－１５４号围护桩侵限情况最为严重，因此选其作为分析对象。
图３ａ为桩体未侵限示意，图３ｂ为实际桩体的侵限状态示意。
分别对此两种情况进行模拟分析。
图４所示的两条曲线分别为基坑开挖完成后ＫＺ－１５４号桩在侵限和不侵限两种情况下的模拟桩体位移。
可以看出：１）无论
是否侵限，围护桩的侧向位移曲线沿桩深均呈弓形分布，桩顶部和底部位移较小，桩体中部侧向位移较大；２）桩体在不侵限状态下开挖完成后的最大侧向位移为１０．２３ｍｍ，位于－１４ｍ处；３）在桩体下部实际侵限最大达８０％的情况下，桩体侧向位移自－７．５ｍ处开始明显增大，随着基坑的进一步开挖，最大侧向位移发生于－１４．５ｍ处，其值达１６．２ｍｍ，比未侵限时增大了５８．３％；由于－１４～－１８ｍ部位大部分侵限桩体被凿除，造成侧向位移普遍比未侵限状态下增大约４０％；４）由于基坑深－１８．１ｍ，开挖完成后桩体下部尚有６．４ｍ埋深，土体应力未曾释放，侧向位移自－１８ｍ开始急剧减小。
３实际监测数据分析
３．１监测原理
桩体位移采用ＨＣＸ－２Ｂ型滑动式测斜仪和读数仪配测斜管进行监测。
在施作钻孔桩的过程中，将测斜管绑于钢筋笼侧边下放至桩身混凝土内。
数据采集根据滑动式测斜仪原理，先后在与基坑垂直的方向９０°和２７０°间隔１ｍ读取１组数据并累计，两组数据相减即为桩身的侧向位移值。
３．２监测数据分析
ＫＺ－１５４号围护桩侧向位移现场监测曲线如图５所示。
选取桩体开挖至－４，－８，－１１，－１４，－１８ｍ时的监测数据进行分析。
从图５中可以看出，在未施加内支撑开挖至－４ｍ时，桩体呈悬臂状态，最大侧向位移发生在桩顶，侧向位移值随测点深度的加深而递减；随着内支撑的架设，桩顶位移增加速率明显减缓，桩体最大位移发生部位也逐渐下移，最终稳定于－１４ｍ左右的部位；
桩体侧向最大位移值随着基坑开挖深度的增加不断增大。
开挖完成后桩体的侧向位移曲线与数值模拟结果吻合良好。
由于开挖至－８ｍ时出现局部凿桩现象，桩体上部位移随之出现了不同程度的回弹；开挖至－１４～－１８ｍ处时由于凿桩严重，桩体位移增大速率较快，最大侧向位移发生于－１４．５ｍ处，值为１５．８ｍｍ，其位移比开挖至－１４ｍ时增大约６０％，与模拟计算结果接近。
４结论及侵限处理措施
１）ＦＬＡＣ３Ｄ有限差分法软件能够有效模拟基坑开挖及桩体凿除情况，其桩体侧向位移曲线与实际监测数据的吻合情况较好，但由于模拟计算参数的选取与实际参数之间存在误差，所以位移曲线存在一定偏差。
２）基坑开挖初始阶段最大侧向位移发生在桩顶部位，位移值随测点深度的加深而递减；基坑开挖至后期，桩体侧向位移曲线沿深度呈弓形分部，顶、底部位移较小，中间桩体位移较大；且最大侧向位移的发生位置随着开挖的进行而不断下移。
３）由于桩体侵限而造成的凿桩现象对桩体的侧向位移影响较大，其最大侧向位移比无侵限情况时要增大约５０％，达到１６ｍｍ。
侧向位移最大值一般出现在有凿桩现象的桩体部位。
４）在明挖地铁施工中出现因桩体侵限而导致凿桩的工点可采用如下一种或几种处理措施：ａ．在桩间增设土钉，增加桩体和桩
后地层的共同工作，用以分散主动土压力；ｂ．在桩体被凿区域增加一定厚度的格栅，使格栅承担部分土压力并能将部分压力向周边传递；ｃ．在桩体被凿区域内增加一定数量的锚杆，锚头后设置一定强度和刚度的承压板，该承压板与桩体有效连接。