鄰近開挖對橋梁樁基變形與內力影響分析

陶晶晶

摘 要 就目前來說，在高層建筑、地鐵項目以及橋梁路堤等各項市政工程的建設中，鄰近開挖對于周圍地基的影響是顯而易見的，不僅會造成一定的地下水位的改變，還會對周圍地基的應力場產生影響，最終導致周圍地基的變形，造成較大的社會影響。另外，由于外力的作業，道路橋梁的路面、路基都會受到不同程度的破壞。本文主要針對橋梁樁基變形進行深入探討，對鄰近開挖在橋梁樁基上的負面影響展開分析，旨在通過實際調研查看，對鄰近開挖的影響進行分析與探索。

關鍵詞 鄰近開挖;橋梁樁基變形;內力影響;分析

基于“一帶一路”戰略的發展指引，城市化的進展迫使我國建筑行業的迅速提升，而面臨著國家土地資源的日益減少，積極利用可用土地資源進行發展，就變成了現階段首要的問題。舉例來說，在人們生活物質需求不斷提升的大背景下，也對我國交通業產生了不同的需求。人們的出行不再是簡單地去目的地，而是希望利用最少的時間，最快速的交通工具去目的地，所以現階段的城市建設目標就轉戰到了地下交通工具的建設，即地鐵建設。而與此同時，其也面臨著一些問題，由于既有橋梁的建設周期較長，使用周期較為久遠，因此，在施工中，由于鄰近開挖，進而造成周邊橋梁發生變形，最終導致地表發生沉降，造成一定的社會負面影響。下面進行詳細闡述。

1橋梁樁基礎相關內容概述

1.1 樁基礎的概念

樁基礎，是指利用設置在巖石或土層中的樁以及樁頂上聯結的承重平臺，共同構成建筑基礎，或者由樁與樁直接相連而成的單樁建筑基礎，是建筑基礎施工，尤其是高層建筑基礎施工中較比較常用的一種施工技術[1]。而橋梁樁基礎，簡單來說，就是將橋梁上部結構力傳入下部結構的地基中。

1.2 橋梁樁基礎的分類

一般來說，橋梁樁基礎主要分為深、淺兩種基礎，而這兩種適用的范圍也是不同的，前者主要是樁、沉井，而后者主要是剛性擴大基礎，由于其范圍的不同，施工所需的材料也有所不同。除此之外，淺基礎的施工高度小于或等于5米，其在施工的過程中不需要考慮土抗力，因而施工簡單、高效;而深基礎的施工高度大于5米，進而在施工中要考慮周圍土抗力對工程項目的影響[2]。

2鄰近開挖施工時影響橋梁樁基變形與內力的因素

2.1 地層特性影響

由于地球表面與地面地形的形成，都是經過長期發展而來的產物，因此地層在很長時間內都處于一定的平衡狀態，若不是因為開挖等施工，在一定程度上，是不會造成地層的變形的。但是，鄰近開挖在一定意義上，就是對已知地層進行施工，從而造成地層形態、內部結構發生變化，進而會造成變形、地表沉降等現實問題。除此之外，地表沉降分為地表變形與地表移動，而且其地表移動不單單是垂直發生移動，還包括水平方向的移動;而地表變形則主要表現在地表內部結構的分布發生變化，進而影響了既有橋梁的樁基，使其發生變形。

2.2 地下水影響

由于鄰近開挖對既有橋梁的影響較大，因此在施工中，一般會對施工區域進行地下水的管理，從而在根本上保證地下水對于施工的影響較小。一般來說，鄰近開挖的深度與跨度都相對較大，因此受到地下水的影響，土層結構就會發生一定的變化，進而造成鄰近橋梁樁基的變形。其次，鄰近開挖施工中的開挖面出水也會在一定程度上造成地下水位的下降，進而發生地表沉降，使得橋梁樁基發生變形。除此之外，隨著周圍地下水的不斷增對，在一定程度上改變了施工區域的水壓力，形成了暫時的動水壓力，從而促使地層的滲透壓力發生變化，提高了土層中的有效應力，讓土層更加固結與密實，但也更容易發生鄰近橋梁樁基的變形。另外，由于降水等自然因素的影響，地下水位就會發生變化，鄰近區域的地下水浮力有所下降，土層結構發生變化，進而地表沉降，影響既有橋梁樁基發生變形。而當降水停止時，地下水位又會有所上升，進而短時間內對周圍橋梁產生極大的負面影響。

2.3 地層損失影響

眾所周知，鄰近開挖對周圍地層會造成一定的影響，因為地層損失，進而發生地層移動，最終導致地面沉降問題。地層損失，簡單來說，就是由于鄰近開挖時的土層體積發生變化，而知識土層體積發生變化的因素是很多的，可以是由于開挖面土體位置發生變化，也可能是土層壓力作用下的土層變形。而橋梁樁基具有負荷承載能力強、適用范圍廣的優勢，故近些年常被應用于橋梁建設與港口工程建設中。但由于地層損失的影響，在一定程度上降低了橋梁抵抗外力的程度，進而增加了洪水等自然災害的影響程度。

2.4 臺背地基發生變形的影響

眾所周知，溝壑地段的地形地勢特點，致使其土層結構中存在較大的空隙，進而在地基強度較差時，由于不能達到相應的要求，進而造成該區域的土層之間的含水量增加，加之該地段的壓縮程度不斷加深，進而當鄰近開挖時，臺背地基的原有結構就受到破壞，最終導致橋梁樁基發生變形。

2.5 路堤發生變形的影響

現階段，我國路橋施工中最常選用的臺背回填材料是黏性土。但是，由于施工環境的不同，施工實際情況也與施工方案有所差別，再加上將橋梁樁基的臺背土壓實是十分困難的，但若不能按規定將其進行壓實，該區域的土層嚴密程度就會發生變化，進而由于土層中的空隙水結構發生變化，壓力減少，但有效應力增大，最終造成橋梁樁基的變形，發生橋梁路面沉降的問題。長此以往，若橋梁臺背土施工時未按照相應規定進行完全壓實的處理，但橋梁公路依舊建設完畢，并投入了正常的使用，就會在一定程度上加大了橋梁路堤變形的概率，最終造成一定的社會負面影響。面對這一現象，我們首先要對該區域的內力進行分析，一般來說橋梁路堤自身存在一定的重量負荷，而當該項目建成投入使用后，就需要承載車輛對其的重量負荷，而當這兩種內力發生在一起，并一同作用于橋梁路堤時，橋梁樁基就會因此而變形，隨著負荷的不斷加重，最終致使橋梁樁基因為內力的不斷擴大而沉降、變形。

3結束語

總而言之，鄰近開挖是現階段不可避免的施工難題，其對于既有橋梁樁基的影響也是時刻存在的。因此，面對鄰近開挖對橋梁樁基所造成的負面影響，我們要著重探究其問題出現的原因，對其變形的因素進行總結，最終利用先進的科學技術與方法，對這些問題進行解決，旨在從根本上促進我國橋梁路堤等市政工程的蓬勃發展。

參考文獻

[1] 劉梅.公路橋梁施工質量控制措施研究[J].交通世界，2019，（9）：152-153.

[2] 鄧飛.公路橋梁施工技術質量控制措施分析[J].交通世界，2019，（7）：96-97.