邻近开挖对桥梁桩基变形与内力影响分析

陶晶晶

摘 要 就目前来说，在高层建筑、地铁项目以及桥梁路堤等各项市政工程的建设中，邻近开挖对于周围地基的影响是显而易见的，不仅会造成一定的地下水位的改变，还会对周围地基的应力场产生影响，最终导致周围地基的变形，造成较大的社会影响。另外，由于外力的作业，道路桥梁的路面、路基都会受到不同程度的破坏。本文主要针对桥梁桩基变形进行深入探讨，对邻近开挖在桥梁桩基上的负面影响展开分析，旨在通过实际调研查看，对邻近开挖的影响进行分析与探索。

关键词 邻近开挖;桥梁桩基变形;内力影响;分析

基于“一带一路”战略的发展指引，城市化的进展迫使我国建筑行业的迅速提升，而面临着国家土地资源的日益减少，积极利用可用土地资源进行发展，就变成了现阶段首要的问题。举例来说，在人们生活物质需求不断提升的大背景下，也对我国交通业产生了不同的需求。人们的出行不再是简单地去目的地，而是希望利用最少的时间，最快速的交通工具去目的地，所以现阶段的城市建设目标就转战到了地下交通工具的建设，即地铁建设。而与此同时，其也面临着一些问题，由于既有桥梁的建设周期较长，使用周期较为久远，因此，在施工中，由于邻近开挖，进而造成周边桥梁发生变形，最终导致地表发生沉降，造成一定的社会负面影响。下面进行详细阐述。

1桥梁桩基础相关内容概述

1.1 桩基础的概念

桩基础，是指利用设置在岩石或土层中的桩以及桩顶上联结的承重平台，共同构成建筑基础，或者由桩与桩直接相连而成的单桩建筑基础，是建筑基础施工，尤其是高层建筑基础施工中较比较常用的一种施工技术[1]。而桥梁桩基础，简单来说，就是将桥梁上部结构力传入下部结构的地基中。

1.2 桥梁桩基础的分类

一般来说，桥梁桩基础主要分为深、浅两种基础，而这两种适用的范围也是不同的，前者主要是桩、沉井，而后者主要是刚性扩大基础，由于其范围的不同，施工所需的材料也有所不同。除此之外，浅基础的施工高度小于或等于5米，其在施工的过程中不需要考虑土抗力，因而施工简单、高效;而深基础的施工高度大于5米，进而在施工中要考虑周围土抗力对工程项目的影响[2]。

2邻近开挖施工时影响桥梁桩基变形与内力的因素

2.1 地层特性影响

由于地球表面与地面地形的形成，都是经过长期发展而来的产物，因此地层在很长时间内都处于一定的平衡状态，若不是因为开挖等施工，在一定程度上，是不会造成地层的变形的。但是，邻近开挖在一定意义上，就是对已知地层进行施工，从而造成地层形态、内部结构发生变化，进而会造成变形、地表沉降等现实问题。除此之外，地表沉降分为地表变形与地表移动，而且其地表移动不单单是垂直发生移动，还包括水平方向的移动;而地表变形则主要表现在地表内部结构的分布发生变化，进而影响了既有桥梁的桩基，使其发生变形。

2.2 地下水影响

由于邻近开挖对既有桥梁的影响较大，因此在施工中，一般会对施工区域进行地下水的管理，从而在根本上保证地下水对于施工的影响较小。一般来说，邻近开挖的深度与跨度都相对较大，因此受到地下水的影响，土层结构就会发生一定的变化，进而造成邻近桥梁桩基的变形。其次，邻近开挖施工中的开挖面出水也会在一定程度上造成地下水位的下降，进而发生地表沉降，使得桥梁桩基发生变形。除此之外，随着周围地下水的不断增对，在一定程度上改变了施工区域的水压力，形成了暂时的动水压力，从而促使地层的渗透压力发生变化，提高了土层中的有效应力，让土层更加固结与密实，但也更容易发生邻近桥梁桩基的变形。另外，由于降水等自然因素的影响，地下水位就会发生变化，邻近区域的地下水浮力有所下降，土层结构发生变化，进而地表沉降，影响既有桥梁桩基发生变形。而当降水停止时，地下水位又会有所上升，进而短时间内对周围桥梁产生极大的负面影响。

2.3 地层损失影响

众所周知，邻近开挖对周围地层会造成一定的影响，因为地层损失，进而发生地层移动，最终导致地面沉降问题。地层损失，简单来说，就是由于邻近开挖时的土层体积发生变化，而知识土层体积发生变化的因素是很多的，可以是由于开挖面土体位置发生变化，也可能是土层压力作用下的土层变形。而桥梁桩基具有负荷承载能力强、适用范围广的优势，故近些年常被应用于桥梁建设与港口工程建设中。但由于地层损失的影响，在一定程度上降低了桥梁抵抗外力的程度，进而增加了洪水等自然灾害的影响程度。

2.4 台背地基发生变形的影响

众所周知，沟壑地段的地形地势特点，致使其土层结构中存在较大的空隙，进而在地基强度较差时，由于不能达到相应的要求，进而造成该区域的土层之间的含水量增加，加之该地段的压缩程度不断加深，进而当邻近开挖时，台背地基的原有结构就受到破坏，最终导致桥梁桩基发生变形。

2.5 路堤发生变形的影响

现阶段，我国路桥施工中最常选用的台背回填材料是黏性土。但是，由于施工环境的不同，施工实际情况也与施工方案有所差别，再加上将桥梁桩基的台背土压实是十分困难的，但若不能按规定将其进行压实，该区域的土层严密程度就会发生变化，进而由于土层中的空隙水结构发生变化，压力减少，但有效应力增大，最终造成桥梁桩基的变形，发生桥梁路面沉降的问题。长此以往，若桥梁台背土施工时未按照相应规定进行完全压实的处理，但桥梁公路依旧建设完毕，并投入了正常的使用，就会在一定程度上加大了桥梁路堤变形的概率，最终造成一定的社会负面影响。面对这一现象，我们首先要对该区域的内力进行分析，一般来说桥梁路堤自身存在一定的重量负荷，而当该项目建成投入使用后，就需要承载车辆对其的重量负荷，而当这两种内力发生在一起，并一同作用于桥梁路堤时，桥梁桩基就会因此而变形，随着负荷的不断加重，最终致使桥梁桩基因为内力的不断扩大而沉降、变形。

3结束语

总而言之，邻近开挖是现阶段不可避免的施工难题，其对于既有桥梁桩基的影响也是时刻存在的。因此，面对邻近开挖对桥梁桩基所造成的负面影响，我们要着重探究其问题出现的原因，对其变形的因素进行总结，最终利用先进的科学技术与方法，对这些问题进行解决，旨在从根本上促进我国桥梁路堤等市政工程的蓬勃發展。

参考文献

[1] 刘梅.公路桥梁施工质量控制措施研究[J].交通世界，2019，（9）：152-153.

[2] 邓飞.公路桥梁施工技术质量控制措施分析[J].交通世界，2019，（7）：96-97.