張惠巧
(中土大地國際建筑設計有限公司,河北 石家莊 050000)
基坑設置3道高度為1米的支撐,材料為C30鋼筋混凝土,維護結構采用地下連續墻,地下連續墻的厚度假定為1米,材料為C30鋼筋混凝土。設定左側基坑為已開挖基坑,右側為試驗用基坑。左側基坑開挖寬度50米,深度15米;研究右側基坑間距不同對左側基坑的影響時,右側基坑開挖深度為15米,基坑跨度為50米,與左側基坑間距分別為10米,30米和50米;研究右側基坑寬度不同對左側基坑的影響時,右側基坑開挖深度為15米,基坑寬度依次為30米,50米,80米,基坑間距為30米;研究右側基坑深度不同對左側基坑影響時,右側基坑開挖深度依次為10米,15米,20米,寬度為50米,基坑間距為30米。基坑的開挖順序為第一道支撐、第一層土直到底板澆筑完成,以此類推。
由于篇幅原因,本文只利用有限元軟件分析已建基坑的支護位移變化情況,對基坑的坑底隆起情況不做敘述,而且軟件模擬曲線只給出基坑左側支護變化曲線,基坑右側支護變化曲線因為與左側相反,故為了節省篇幅不給出曲線圖。利用有限元軟件繪制的不同深度、寬度和間距影響下的已建基坑支護位移變化曲線如圖1,圖2,圖3所示。

圖1 基坑左支護位移在10、30、50米間距下的位移

圖2 基坑左支護位移在30、50、80米寬度下的位移
由圖1可知,基坑左支護位移為57毫米,當左右基坑間距為10米時,已建基坑左支護位移增加到了60.5毫米,增加幅度為6.1個百分點;當左右基坑間距為30米時,已建基坑左支護位移增加到了61.3毫米,增加幅度為7.5個百分點;當左右基坑間距為50米時,已建基坑左支護位移增加到了61.5毫米,增加幅度為7.9個百分點;由圖2可知,在建基坑寬度為30米時,已建基坑左支護位移由57毫米增加到了59.8毫米,增加幅度為4.9個百分點;在建基坑寬度為50米時,已建基坑左支護位移由57毫米增加到了61.3毫米,增加幅度為7.5個百分點;在建基坑寬度為80米時,已建基坑左支護位移由57毫米增加到了63.5毫米,增加幅度為11.4個百分點。由圖3可知,在建基坑深度為10米時,已建基坑左支護位移由57毫米增加到了59.6毫米,增加幅度為4.6個百分點;在建基坑深度為15米時,已建基坑左支護位移由57毫米增加到了61.3毫米,增加幅度為7.5個百分點;在建基坑深度為20米時,已建基坑左支護位移由57毫米增加到了63毫米,增加幅度為10.5個百分點。基坑右支護位移變化與左支護位移變化數值恰好相反。當左右基坑間距為10米時,已建基坑右支護位移降低到了19毫米,降低幅度為66.7個百分點;當左右基坑間距為30米時,已建基坑右支護位移降低到了47毫米,降低幅度為17.5個百分點;當左右基坑間距為50米時,已建基坑右支護位移降低到了52毫米,降低幅度為8.8個百分點;在建基坑寬度為30米時,已建基坑右支護位移由57毫米降低到了48.4毫米,降低幅度為15.1個百分點;在建基坑寬度為50米時,已建基坑右支護位移由57毫米降低到了47毫米,降低幅度為17.5個百分點;在建基坑寬度為80米時,已建基坑右支護位移由57毫米降低到了45.5毫米,降低幅度為20.2個百分點。

圖3 基坑左支護位移在10、15、20米深度下的位移
(1)通過有限元數值模擬可以看出,當相鄰基坑開挖時,正在開挖的基坑對靠近基坑一側的支護影響更大。
(2)相鄰基坑開挖時,已開挖基坑在遠離在建基坑一側的支護水平位移由減小趨勢,對于遠離在建基坑的另一側支護,基坑間距越大,在建基坑越寬、越深、其水平位移增幅越的,對于靠近在建基坑一側支護,基坑間距越小,在建基坑寬度越大,深度越大,其水平位移降幅越大。
(3)在建基坑使已建基坑向在建基坑方向平移的趨勢。