基坑开挖对单桩及群桩回弹位移的影响分析

高秦红　李军助

摘 要：在基地开挖建设中，其挖开的土坑内土体会有一定回弹并使得基桩产生回弹作用，同时，基桩侧面会有与周围产生一定阻力系数。通过三维有限元方法根据基桩在开挖后回弹移位的分析，研究在开挖基坑情况下其桩体受到的力学影响，得出当基桩体数量与遮帘效应影响密切并基桩距的影响小于受桩数影响。

关键词：基桩；基坑开挖；回弹位移

坑内的基桩会在基坑开始动工前完成，当工程开始后基桩在于土体力作用和相互位置移动作用会发生改变，土体产生回弹通过桩土带动作用力上移。桩体受到从下自上力推动会产生摩擦阻力，下部会产生与土体位的位置移动。

1 有限元模型以及想过模型材料参数

通过三维有限元呈现对基坑在开工中后单个和数个基桩回弹位置移动进行研究。对基桩体模型分析表面，用模型四分之一可以反映整个变化因而计算。当基坑深度是十米，其开挖宽度是四十米，相应的基桩长为四十米，下卧层厚度为二十米，基桩边长定为d=0.8米，5*5的基桩群中心距为3d。通过线弹性模型的建立，让桩周为相应的黏土，其桩端下卧层为沙土，可通过SSL试验进行验证得出，极限剪应数值，并根据数值高低和法向作用力高低判定极限剪应作用力需要移位的程度在一厘米单位内，法向影响受到极限移动影响轻微。当用到相关研究关于极限剪应力和极限相对移之间的定义比值来表述的刚度值ks=πu/Δu，到处公式表述曲线为正比递增，因而当基坑工程开始后其内土体的作用力为向上向下和左右水平间进行力卸载负荷。并且向上向下的作用程度是高于左右水平作用度的。

2 单基桩体受到的影响

端承桩回弹位移动会带来相应各部分回弹位置移动的影响，通过相应的ks=πu/Δu公式到处不同单基桩按参数不同对应数值不同，进而对设定数值分析在端承桩体内的无量纲回弹位移WEp /（Δpd）与基桩土体刚性度Ep/Ec中的表示得出，并通过相应的推导得出在无量纲基桩顶部受到回弹性位置盈动WEp /（Δpd）也随着相应的Ep/Ec产生线性递增，同时自身回弹是不会产生力的带动，当回弹量受到土体在力卸载符合后会产生基桩顶到基桩相互间线性位置力降低。

3 群基桩体回弹受到的影响

通过群基桩作用效果分析得出5*5模型并表述为正比上升的递增曲线，得出相应的参数数据指出单基桩和地表出基桩图解上的总土体位置变动中S0的95%并对5*5的群基桩，当其位置移动到土体的最大移动位置S0的55%后，其整体的桩体会大大制约相对移动和回弹的程度和降低，并且越偏进中心其回弹力越低。当土体产生回弹后相对与界面位置会产生平移，程度会低于土体移动位置。这个基单桩顶部会放大移动数值的35%，其群基桩顶部会放大移动为22%并受到遮帘效应的影响，其作用外侧大小会远低于内侧左右的大小。

通过（图1）表述可以得出S0相应的变化程度。同时，相对土体在移动中所产生数值，对整个基桩周边会产生移动摩擦阻力系数，同时负相对位移动产生的回弹会小于桩体的回弹，并且不同的位置移动会造成摩擦阻力大小和作用力的不同。通过（图1）得出在上半区间土体会大于总基桩弹力大小，并且下区间土体回弹数值会小于弹量值。而把两者作为整体的中性面当做过渡表述，可以得出在土体位置移动趋于0后，其在Z/L深度变化在0.66处，并整个的b和c中性面积表述为0.79作用。并因为群基桩在遮帘后的效应而在其深度上和中心基桩位置所移动程度小于外侧基桩数值。通过对界面的定义表述可以得到在基桩图相应位置移动大于6mm后产生位置的平滑移动，并在摩擦阻力上产生最大力。在相对位移产生单基桩最大作用力后，其相应的群基桩与中心基桩和相对基桩土之间的力会降低到最小值。并整个基桩长度控制在0.6范围内其整体在界面的摩擦数值会降低到最小区间。同时在5*5基桩群众，这个a，b基桩数值会在摩擦到达最高值。当通过观察在群基桩通过遮帘效应对周边的阻力和摩擦数值作用后，通过回执相应的参数比得出（图2）表述，并可以看出在装土得到相应位置移动后相应的力产生会有正比的影响。当每个桩体根据自身的长度不同而发生的阻力系数的不同，也可以通过（图2）得到反映。

4 结语

基桩的回弹位移是受到周围基桩图相对的Ep/Ec刚度数值和下卧层Eb/Ec的作用的。基桩侧图体受到回弹力作用后引起的基桩体回弹，因而弹量在随着周围土体数值量增大而相应的减小。并且下卧层土体会产生回弹作用引发回弹量的增高，这部分Eb/Ec是变大并随后降低的。在5*5群基桩在间距3d时，个桩体受到群基桩的遮帘作用的影响，进而引起了内侧桩体的回弹位置小于外侧基桩体和中心基桩以及内部基桩和角基桩的产生力的大小，并使之到到整体的极限。

参考文献

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