巨型基坑开挖对周围环境空间效应影响分析
2021-05-13祁瑞武邓会元戴国亮
水利与建筑工程学报 2021年2期
祁瑞武,邓会元,戴国亮
(1.东南大学 混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室, 江苏 南京 210096;2.东南大学 土木工程学院, 江苏 南京 210096)
目前我国城市化进程高速发展,超高层建筑的大量兴建以及地下空间的开发利用,大量的深基坑工程面临着由于基坑开挖对周围环境产生的影响。在城市复杂环境中的深基坑开挖,工程师们对于如何对基坑周围的土体变形移动做出可靠的预测特别关注。Peck[1]基于对土体移动来估算对临近建筑物及地下管线的不利影响。Burlard等[2]指出深基坑开挖中坑内土体被挖空必然导致坑外土体发生向坑内移动塌陷的趋势,由此引起支护结构及周围地层的变位,从而对周边环境产生不利的影响。Blackburn等[3]、刘建航等[4]及Wang等[5]对基坑周边土体移动机理以及规律进行了深入研究。由此可见,对于深基坑开挖过程下对于周围土体的变形进行研究具有十分重要的工程实际意义。基坑开挖面积的加大,基坑开挖深度的增加带来了显著的三维空间效应,郑刚等[6]采用有限元法分析了坑角效应对基坑周边建筑物的影响。其他的数值计算成果[7-8]也都证实了坑角效应的存在。
面对复杂的周围环境,在开挖过程中若不对土体的变形进行有效的控制,则会对临近建筑、地下管线以及道路产生不同程度的损害。2008年11月杭州地铁湘湖站施工现场发生塌陷,地面出现长75 m的坑陷,道路下的市政管道设施受到严重破坏,并有多人被埋,是目前国内地铁建设史上伤亡最为严重的事故之一[9-10]。……
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