（湖南省地质矿产勘查开发局四0二队 湖南 长沙 410004）
【摘 要】山地边坡偏压作用会导致基坑不稳定。本文为了证明这一影响，对基坑与边坡的合理设计间距进行了分析，采用FLAC3D软件，分析了基坑和边坡不同距离下基坑的边坡沉降、桩变形等。结果表明，高边坡下基坑施工中，近、远边坡桩最大位移和基坑边坡距离分别为递减和递增关系。距离在24米以上，两侧桩最大位移开始稳定。基坑边坡侧地表最大沉降值和基坑距边坡距离在不同情况下，基坑整体稳定性也会也会有不一样的要求。
【关键词】高边坡；邻近基坑；稳定性；影响
【中图分类号】TU473 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）04-0095-02
在对基坑进行施工的过程中，会受到不同的工程水文地质地形情况的影响。如果基坑一边有山地边坡，基坑在偏压的作用下导致基坑的设计、施工及支护工作变得复杂起来，并且基坑两边的桩体也会出现变形和弯矩情况，极大的降低了基坑的稳定性。基坑稳定性需要从应变和应力两个方面考虑，例如土地的水平位移、应力、竖向地表沉降和支护结构应力等。本文从具体实例出发，应用相关软件分析基坑距边坡距离的不同，基坑的边坡沉降、桩变形等。找出不同基坑和边坡的距离下边坡的变形特点。
1.工程实例
某工程基坑上不边坡应用放坡开挖的方式，开挖后高度为33.3米，坡底到坡顶按照不同岩土层应用不同的锚杆。下部应用围护桩支护开挖，止水的旋喷桩和内置横撑的钢管因实际而定。
2.计算参数和计算模型
假定水位降到坑底一下，不考虑地下水影响，基坑外侧旋喷桩发挥止水帷幕的作用，能够阻断低下水渗流，假定基坑内侧土体没有渗流作用。土体应用摩尔库伦模型，按照实验结果测定土层参数。冠梁用弹性单元，弹性模量及泊松比分别为30和0.25。考虑到基坑周围对载情况，基坑两边15米各加为10KPa的荷载。基坑呈不规则矩形和弧形结合体，空间效应较强，基坑变形二维计算结果的基坑转角比三维大15%，其他部位无显著差异。基坑失稳事故多发生在基坑拐角支护结构实效，用二维分析基坑较为安全，另外考虑到本次研究方案较多，需要节省时间，需要排除基坑形状条件和纵向地形的影响。为了研究在基坑设计允许范围内基坑距边坡距离和深基坑的稳定性的影响，本文共采用了八套方案，如表1所示。
第三，基坑距边坡距离对桩体位移的影响，距边坡距离越大，边坡对基坑的偏压影响越小。基坑距边坡距离超过16米后，两侧桩会向远离边坡方向整体偏移，此时的桩顶水平位移值最大，近坡桩位移比远破侧桩大约30%。距离超过16米时，基坑近坡桩无明显变化，远坡桩弓字形变化，在地下15米处产生最大的正位移。高边坡下坡桩最大位移和基坑距边坡距离之间有着指数衰减的主要关系，分别用y和d表示，远、近坡桩不同情况的对应公式分别为y=23.79e（-d/3.40）+1.62和y=-23.64e（-d/5.93）+4.26，分别呈递减和递增关系随着距离的增大，坡桩位移的变化速率开始变小，当距离在24米以上，最大位移开始稳定。
第四，距离为2米时，基坑两侧状体弯矩会受到支撑设置位置的影响出现波浪形变化。远、近坡桩最大弯矩是第四道和第二道的支撑处，分别是950和510KN.m，近坡桩弯矩显著大于远坡桩。距离越大，近坡桩弯矩在第二道支撑位置以上改变越小，于第二三道位置处桩负弯矩随着距离增加而降低。远坡桩弯矩于地下21米桩正弯矩随距离增大而降低，之后迅速增加，在第三道支撑位置之后改变不明显。因此近坡桩弯矩更容易受到基坑距边坡距离的影响。
第五，基坑距边坡距离对支撑轴力的影响，随着距离变化，四道支撑轴力相对大小关系无较大变化，第二道最大，第一道最小，基坑距边坡距离越大，第一二道支撑轴力越小，第三道先减后增，第四五变化不明显。当基坑距边坡距离超过8米，距离改变对每道支撑轴力无显著影响。
第六，基坑距边坡距离对远近坡地表沉降影响，当距离为0时，远破桩虽然向坑外变形，然而因为超载，基坑远坡地表沉降范围还是17米，沉降最大值发生在距坑边12米位置，凹槽之外地表不发生沉降。当距边坡距离越大，远坡侧地表沉降影响范围不不变，因为基坑远坡桩向基坑外位移缩小导致远坡地表沉降增大，最大位置也向基坑靠近。基坑距边坡距离从0到2米时，远坡处最大地表沉降变化小，当距离超过两米，远坡最大沉降y和基坑距边坡距离d呈递增变化，基坑距边坡距离越大，沉降速率越小，在距离为24米以上时，沉降最大值基本不变。Y=-7.42e（-d/6.17）+15.6就近坡来说，距离为0时，边坡最大沉降在距边坡距离为8米处位置是18米，从此处两边，沉降值缩小，基坑开挖对边坡影响范围是基坑开挖深度的1.8倍，近坡桩侧向变形随d增加而后移，沉降值随之降低，但影响范围不大。当距离在16米以上时，无明显变化，公式为y=18.08e（-d/7.61）-0.11。
第七，基坑距边坡距离对基坑稳定性的影响，当基坑距边坡距离变化，基坑会在第三级台阶边坡失稳。距边坡距离越大，基坑失稳越小，稳定性系数Y和距离d呈递增关系，距离为0时，稳定安全系数最小。公式为y=-0.43e（-d/53.17）+2.22。有边坡两侧土层非对称基坑，边坡稳定决定基坑整体稳定，距边坡不同距离下基坑稳定性系数较小，随边坡距离变化很小。无边坡两侧土层不对称基坑随距离变化，当两侧桩地层不同，基坑稳定性和距离关系变化具有偶然性。当两侧桩地层相同，稳定性随距离增加而增大。无边坡两侧土层对称基坑因为绝对对称，所以，当距离变化，其稳定系数不变。当距离相同时，无坡两侧土层对称基坑最安全稳定，有坡两侧土层非对称基坑失稳程度最高。
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论文作者:易武博
论文发表刊物:《建筑知识》2017年4期
论文发表时间:2017/6/16
标签：基坑论文; 距离论文; 弯矩论文; 位移论文; 稳定性论文; 土层论文; 越大论文; 《建筑知识》2017年4期论文;