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随着经济的发展,各种大型地下空间的建设也越来越普遍。近年来更是出现了两个或多个相邻基坑同时或交替施工的情况。广州珠江新城的地下空间建设中,出现了多个多基坑交替施工的情况。这使得基坑的支护体系不仅受基坑内的土体的卸载影响,同时也会被周边基坑工程土体的卸载所影响。所以研究两基坑同时开挖条件下基坑的变形就成为了必要。
本文以相邻基坑同时开挖对基坑变形的影响为研究课题,结合珠江新城T1-4,T1-7,T1-8基坑开挖实例以及一个ANSYS有限元算例,得出相邻基坑同时开挖工况下基坑围护壁变形和基坑回弹的特征。主要内容包括:首先,经过对工程监测数据的分析,这其中包括了基坑支护桩的位移、周边沉降点的沉降、基坑支撑轴力的变化以及基坑立柱的沉降,依照其和邻近基坑的距离大小进行区分,然后对照其在基坑开挖过程中和基坑开挖后的最终沉降,进而得出基坑变形和相邻基坑距离的关系。其次,通过应用ANSYS有限元软件对一个两基坑同时开挖工况下的有限元算例的分析,得出相邻基坑同时开挖工况下基坑围护壁变形和基坑回弹的特征。在此过程中,我们分别计算了两基坑不同距离条件下其开挖后的变形特征,两基坑在固定距离情况下其围护壁弹性模量的改变、支撑弹性模量的改变对其变形特征的影响。最后,对研究做出综述,在总体上介绍了相邻基坑在共同开挖工况下其变形的特征并对将来的研究提出了几条意见。
研究发现:在两个同时开挖基坑距离为2米至8米的情况下,两个基坑距离越远,基坑非相邻端变形越小。小基坑相邻端的变形受到两基坑共同开挖工况下影响更大。两基坑间的距离越小,小基坑相邻端向大基坑移动的趋势越明显。当两基坑距离为2米的时候,两基坑的相邻端起到了一种类似立柱的作用。在两基坑距离为2米至8米的工况下,大基坑的相邻端围护结构明显向基坑移动,基坑距离越小,这种趋势越明显。并且这种趋势类似于绕围护壁与基坑地面接触点为中心的一种转动。大小不一样的二个相邻基坑,开挖面较大的基坑回弹变形的绝对值大于开挖面较小基坑的回弹变形的绝对值。开挖面积小的基坑相邻端基坑回弹明显比非相邻端大,面积大的基坑呈现出在围护壁边基坑回弹明显加大的特点。对工程监测数据分析后发现,开挖后,与相邻基坑较远的点首先产生沉降。距离越远,其越早产生沉降。由于相邻基坑的存在,对土体有加固的作用,所以与相邻基坑较近的点产生沉降时间较晚。立柱沉降和支护桩的桩顶位移关系密切。支护桩桩顶位移产生时间和立柱沉降产生时间接近,即立柱沉降和周边桩的沉降一致性很明显。