1.江苏省地质矿产局第三地质大队 江苏 212000;2.江苏科技大学土木工程与建筑学院 江苏 212000
摘要：在基坑降水过程中，将会引起地面沉降，这将导致桩基在周边土体负摩阻力的作用下产生沉降。为准确考虑基坑降水对周边建筑物桩基沉降的影响，采用数值计算的方法，综合考虑了负摩阻力对桩间土体、桩尖和桩身沉降的影响，并提出了桩基沉降的计算方法，以期为对应工程提供参考。
关键词：降水；沉降；负摩阻力；桩基
Study on Pile Foundation Settlement of Surrounding Buildings by Dewatering of Foundation Pit
Abstract：During the foundation pit dewatering process, ground subsidence will be caused, which will cause the pile foundation to settle under the action of the negative frictional resistance of the surrounding soil. In order to accurately consider the influence of foundation pit dewatering on the settlement of pile foundations in surrounding buildings, the numerical calculation method is adopted to comprehensively consider the influence of negative skin friction on the soil, pile tip and pile settlement between piles, and the settlement of pile foundation is proposed. Calculation method, in order to provide reference for the corresponding project.
Key words: Dewatering; Settlement; Negative Friction; Pile Foundation
0 引言
随着我国经济迅速发展和城市化进程不断加快，城市地下空间合理开发利用成为城市发展新动力，因此出现了越来越多的深基坑工程。沿海地区地下水位埋深较浅，在深基坑开挖过程中降水是必要工作，当基坑周围存在高层建筑物时，降水对建筑物沉降影响计算显得尤为重要，本文从微观角度分析了降水导致桩身沉降，并通过理论分析途径推导出了桩身沉降计算公式。
1 桩基沉观分析
土是由固体、液体、气体三相物质组成，土体自重、静水压力及外力作用下共同产生的应力之和成为土的总应力σ。因为土体的三相性，总应力σ由土体中的颗粒和孔隙中的水共同承担，通过土体粒间传递的应力为有效应力σ′，通过孔隙中水传递的力为孔隙水压力μ,即：
联合式（6）、（7），并根据负摩阻力计算公式 [5],得到下列等式：
式中：为计算长度内桩身两端轴力增量；I为桩身计算长度；E为桩身混凝土弹性模量；A为桩身截面面积。
6 计算步骤
1、根据文献[8]使用迭代法求出中性点的位置，根据公式（3）计算出桩身范围内土层压缩量。
2、根据桩基平面布置计算出单位面积内桩数，再使用公式（12）计算出中性点以上各土层的负摩阻力。
3、使用公式（14）计算出中性点处土的应力相应的荷载，并通过公式（13）计算出中性点所在平面的荷载P。
4、计算出中心点以下桩周土体的加权平均内摩擦角，从新桩基顶面按照扩展到桩基底面，得出底面面积sd，并算出桩基地面的附加应力。
5、使用分层总和法计算出桩底土体沉降量，并通过文献[5]计算出沉降经验修正系数，计算出修正后的压缩量。
7 结论
（1）从微观角度分析了由于基坑降水导致周围土体有效应力增大，使得土体压缩沉降，并拖拽桩身产生向下的负摩阻力，引起桩身整体沉降。
（2）通过理论分析途径对桩间土体下沉量、桩身负摩阻力、桩身压缩量、桩底土体压缩量进行了推导，获得相应的计算公式。
（3）对桩体沉降量计算方法进行总结归纳，得到桩体沉降量计算步骤，为相应工程提供理论指导。
参考文献:
[1] 张光宗. 基坑降水对高速铁路复合地基沉降影响研究[D].北京交通大学,2018.
[2] 张莲花,李荣强,刘德坊. 基坑降水总应力变化时有效应力增量和沉降量计算[J].中国地质灾害与防治学报,2001(01):79-81.
[3] 夏力农. 桩基负摩阻力特性的理论与试验研究[D].中南大学,2007.
[4] 肖俊华,袁聚云,赵锡宏. 桩基负摩擦力的试验模拟和计算应用[M].北京:科学出版社,2009.
[5] JGJ 94-2008 建筑桩基技术规范[S].
[6] TB 10093-2017铁路桥涵地基和基础设计规范［S］．
[7] 吴意谦. 潜水地区地铁车站深基坑降水开挖引起的变形研究[D].兰州理工大学,2016.
[8] 刘御刚. 抽降水对高速铁路桥梁桩基的影响分析[D].中南大学,2014.
论文作者:黄留新1,胡远2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/29
标签：桩基论文; 应力论文; 基坑论文; 计算出论文; 阻力论文; 孔隙论文; 建筑物论文; 《防护工程》2018年第35期论文;