相鄰雙基坑開挖相互影響二維性狀分析

葉建峰，林 海，顏桂云

(1.福建省土木工程新技術(shù)與信息化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州 350118；2.福建工程學(xué)院土木工程學(xué)院，福建 福州 350118;3.福州大學(xué)土木工程學(xué)院，福建 福州 350116)

相鄰雙基坑開挖相互影響二維性狀分析

葉建峰1,2，林 海3，顏桂云1,2

(1.福建省土木工程新技術(shù)與信息化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州 350118；2.福建工程學(xué)院土木工程學(xué)院，福建 福州 350118;3.福州大學(xué)土木工程學(xué)院，福建 福州 350116)

以某實(shí)際相鄰雙基坑工程為原型，利用PLAXIS建立相鄰基坑開挖的二維模型，采用HS土體本構(gòu)模型，分析相鄰基坑同步開挖對土體位移、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形與內(nèi)力的影響；考慮不同開挖工序和不同基坑間距，分析相鄰基坑開挖的影響范圍和基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在不同開挖工序下的變形特征.對相鄰基坑同步開挖下的支護(hù)結(jié)構(gòu)位移進(jìn)行了實(shí)測.結(jié)果表明，鄰近基坑開挖卸荷對基坑間土體沉降、坑底隆起、坑外地表沉降、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形等產(chǎn)生明顯影響.相鄰基坑間距、開挖順序和支護(hù)方式是其主要影響因素.

相鄰基坑；相互影響；同步開挖；基坑間距；開挖工序

0 引言

現(xiàn)代城市地區(qū)建筑、交通密集，容易造成密集的基坑群施工，必然會遇上兩個甚至多個基坑在同一時(shí)期進(jìn)行開挖施工的情況.相鄰基坑開挖的受力方式與基坑單獨(dú)開挖有較大的差異，對支護(hù)結(jié)構(gòu)受力、變形和周圍土體變形產(chǎn)生影響.由于相鄰基坑開挖產(chǎn)生的相互影響，使支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力、變形和周圍環(huán)境、降水措施等變得更加復(fù)雜.在基坑的設(shè)計(jì)施工階段必須考慮相鄰基坑開挖產(chǎn)生的相互影響.目前，國內(nèi)外的研究較少開展相鄰基坑開挖相互影響的研究.沈健等[1]分析了相鄰基坑不同施工工序?qū)Ω髯跃S護(hù)結(jié)構(gòu)變形和支撐體系受力的影響.陳東杰等[2]以上海鐵路南站相鄰基坑工程為背景，分析了相鄰基坑卸荷對基坑變形的影響.冀俠榮等[3]采用FLAC分析了鄰地鐵站基坑與商業(yè)廣場基坑同步開挖的相互影響問題.郭立群等[4]分析了不同基坑間距對坑間土堤沉降、支護(hù)樁彎矩和位移的影響.王顯星等[5]研究表明土體開挖卸載對擬建基坑的影響比對已建成的基坑的影響要大.Hou等[6]分析了鄰近雙基坑開挖相互影響，對基坑開挖提出分區(qū)開挖的方案.本研究采用PLAXIS建立相鄰基坑的二維模型，探討鄰近基坑開挖卸荷對相鄰基坑同步開挖與不同步開挖情況下土體位移、支護(hù)結(jié)構(gòu)變形與內(nèi)力等的影響；分析不同基坑間距、不同開挖工序和支護(hù)方式對基坑間土體沉降、坑底隆起、坑外地表沉降、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形等的影響.并對相鄰基坑同步開挖下支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移進(jìn)行了監(jiān)測，為相鄰基坑工程的設(shè)計(jì)、施工提供理論依據(jù).

1 工程概況

福州某相鄰雙基坑(A基坑與B基坑)的平面形狀均接近于正方形，兩基坑之間距離20 m，地下水位為地表下-4 m處，土層沿高度分布如表1所示.B基坑右側(cè)交通量較大，故其右側(cè)考慮10～20 m處施加10 kPa的交通荷載.A基坑開挖深度為12 m，基坑存在放坡，放坡比例設(shè)為3∶4.采用雙排H700×300型鋼+3道錨索的支撐形式，土體開挖到-4 m、-7 m、-10 m處，各設(shè)置一道道錨桿.B基坑開挖深度為15.5 m，支護(hù)結(jié)構(gòu)采用排樁+內(nèi)支撐的形式，排樁采用Φ1 200@1 500鉆孔灌注樁，樁長30 m.土體開挖到-2.35、-8.35、-12.75 m處，各設(shè)置一道水平支撐.基坑支護(hù)體系如圖1所示.

表1 土層材料力學(xué)參數(shù)Tab.1 Mechanical parameters of soils

(a)A基坑 (b)B基坑圖1 基坑支護(hù)體系 (單位：mm)Fig.1 Supporting systems of foundation pits (unit:mm)

2 二維模型建立

采用PLAXIS建立二維有限元模型如圖2所示，二維模型長420 m，高60 m.A基坑H型鋼、放坡支護(hù)和B基坑排樁均采用剛度等效方法模擬為地下連續(xù)墻,等效后計(jì)算參數(shù)如表2所示.A基坑錨桿采用點(diǎn)對點(diǎn)錨桿模擬自由段，土工格柵模擬錨固段，錨桿自由段軸向剛度EA為6×105kN·m-1，錨固段彈性模量E為3×107kN·m-2，錨固體直徑D為0.16 m，側(cè)摩阻力Ttop,max為150 kN·m-1,鋼管斜撐軸向剛度為5×106kN·m-1.B基坑采用C30鋼筋混凝土內(nèi)支撐，截面為0.8 m×1.2 m；內(nèi)支撐立柱為鋼結(jié)構(gòu)箱型桿件，截面為0.32 m×0.32 m.在PLAXIS模型底部施加固定約束，水平和豎直方向均固定；兩側(cè)豎直邊界施加滑動約束，水平方向固定，豎直方向自由.

圖2 相鄰雙基坑二維分析模型Fig.2 Two-dimensional models for twinajacent excavations

表2 排樁(板)、H型鋼(板)和放坡支護(hù)(板)計(jì)算參數(shù)Tab.2 Parameters of row pile，H-section steel and step-slope

注：G為切變模量

計(jì)算步驟：

工序1：施加初始應(yīng)力場；

工序2：施加交通荷載，其值為10 kPa·m-1,B基坑施加排樁；

工序3：A、B基坑第一層土體分別降水至-4.5 m與-2.7 m；

工序4：A、B基坑第一層土體分別開挖4 m與2.35 m；

工序5：A基坑施加H型鋼，放坡支護(hù)；

工序6：B基坑施加第一道內(nèi)支撐，A基坑施加第一道錨桿；

工序7：A、B基坑第二層土體分別降水至-7.5 m與-8.7 m；

工序8：A、B基坑第二層土體分別開挖3 m與6 m；

工序9：B基坑施加第二道內(nèi)支撐，A基坑施加第二道錨桿,施加鋼管斜撐;

工序10：A、B基坑第三層土體分別降水至-10.5 m與-13.20 m；

工序11：A、B基坑第三層土體分別開挖3 m與4.4 m；

工序12：B基坑施加第三道內(nèi)支撐，A基坑施加第三道錨桿；

工序13：A、B基坑第四層土體分別降水至-12.5 m與-16 m；

工序14：A、B基坑第四層土體分別開挖2m與2.75 m.

3 相鄰基坑同步開挖性狀分析

3.1 基坑土體變形分析

圖3 基坑有限元網(wǎng)格變形Fig.3 Deformation of FEM for foundation pits

相鄰基坑開挖到坑底后，網(wǎng)格變形如圖3所示.圖3表明，基坑開挖面以下網(wǎng)格明顯向上運(yùn)動，兩基坑兩側(cè)地面均凹向變形.A基坑1號樁和2號樁向坑內(nèi)呈懸臂型變形，B基坑3號樁和4號樁向坑內(nèi)凸向變形.

圖4 相鄰基坑地面沉降Fig.4 Surface settlement of adjacent foundation pits

圖4為開挖過程中A基坑左側(cè)地面、A、B基坑中間地面和B基坑右側(cè)地面的沉降情況.圖4表明，地面沉降呈凹槽型，A基坑左側(cè)地面最大沉降發(fā)生位置為0.75H，最大沉降值為0.004 8H(H為基坑開挖深度).B基坑右側(cè)10～20 m范圍考慮10 kPa的交通荷載，最大沉降發(fā)生在距基坑邊緣0.97H，最大沉降值為0.005 1H.兩基坑間地面最大沉降發(fā)生在兩基坑的中間位置，最大值為0.007 4H.這是由于相鄰基坑同時(shí)開挖對基坑間土體沉降產(chǎn)生疊加影響，導(dǎo)致基坑間土體的沉降大于兩側(cè)基坑地面沉降.

圖5為開挖過程中A基坑和B基坑的坑底隆起曲線.圖5(a)表明，A基坑在第一層開挖階段，坑底中間部分隆起較小，兩側(cè)圍護(hù)墻向坑內(nèi)變形，圍護(hù)墻附近土體隆起量大于中間土體.第二層和第三層開挖階段，坑底隆起為開挖卸載產(chǎn)生的彈性變形，隆起呈中間大兩邊小的“鍋底”型.第四層開挖階段，左側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)變形，進(jìn)一步擠壓坑內(nèi)土體，使坑底土體發(fā)生塑性變形，隆起量大幅度增加.由于兩基坑同時(shí)開挖引起的卸荷作用，導(dǎo)致A基坑右側(cè)隆起量小于左側(cè).開挖到坑底后，左側(cè)最大隆起值為0.002 1H，發(fā)生在距1號樁1.33H處.

圖5(b)表明，B基坑在第一層開挖階段，坑底最大隆起出現(xiàn)在右側(cè)，從左至右逐漸增大.第二層和第三層開挖階段，坑底隆起為開挖卸載產(chǎn)生的彈性變形，隆起曲線呈中間大兩邊小的“鍋底”型.第四層開挖階段，右側(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)變形，進(jìn)一步擠壓坑內(nèi)土體，使坑底土體發(fā)生塑性變形，隆起量大幅度增加.開挖到坑底后，右側(cè)最大隆起值為0.002 1H，發(fā)生在4號樁左側(cè)0.64H處.

圖5 相鄰基坑坑底隆起Fig.5 Basal-heave of adjacent foundation pits

3.2 支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移分析

圖6為支護(hù)樁在開挖過程中的最大水平位移，支護(hù)樁水平位移圖采用歸一化方法處理,橫軸為支護(hù)樁水平位移，縱軸為支護(hù)樁距樁頂距離/樁高.

圖6(a)表明，A基坑隨著開挖進(jìn)行，1號樁最大位移均發(fā)生在接近樁頂位置，即放坡坡腳位置，約為0.005 5H(H為基坑開挖深度).樁身位移由樁頂向樁底逐漸減小，位移曲線與懸臂結(jié)構(gòu)相似.樁身位移曲線在淤泥和中砂交界處出現(xiàn)拐點(diǎn)，說明支護(hù)樁在較弱土層中產(chǎn)生較大位移.圖6(b)表明，2號與1號樁相似，2號樁位移曲線與懸臂結(jié)構(gòu)相似，最大水平位移發(fā)生在第二層土體開挖面位置，由于B基坑開挖卸荷，2號樁承受的土壓力較小，最大水平位移僅為1號樁最大水平位移的0.31倍.

由圖6(c)、(d)表明，3號樁和4號樁在開挖過程中水平位移變化規(guī)律相似，第一層土體開挖后，樁身水平位移較小，最大水平位移出現(xiàn)在樁頂.隨著開挖進(jìn)行，樁身水平位移逐漸增大，最大水平位移發(fā)生位置逐漸下移，開挖結(jié)束后，最大水平位移發(fā)生在4號樁接近坑底位置，約為0.003 7H，位移曲線呈中間大兩頭小的“外凸”型曲線.開挖到坑底后，由于A基坑開挖卸荷，3號樁承受的土壓力較小，最大水平位移為4號樁最大水平位移的0.55倍.

此外，圖6中給出了支護(hù)結(jié)構(gòu)位移的實(shí)測值.因?yàn)閷?shí)際施工開挖工況復(fù)雜，故只能對開挖至坑底標(biāo)高時(shí)的狀態(tài)進(jìn)行對比.結(jié)果表明，支護(hù)結(jié)構(gòu)位移實(shí)測值小于理論計(jì)算值，兩者變化規(guī)律基本吻合.

圖6 基坑支護(hù)樁水平位移Fig.6 Horizontal displacementof retaining piles of excavations

3.3 相鄰基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析

圖7為相鄰基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)在開挖過程中的彎矩變化.由圖7(a)、(b)表明，第二層土體開挖結(jié)束后，A基坑1號、2號樁身彎矩較小，彎矩曲線呈“雙峰”型，在第二層土體開挖后坑底位置出現(xiàn)第一個波峰，中砂層中彎矩沿樁身往下先減小后增大，在砂土層與粉質(zhì)粘土層交界處出現(xiàn)第二個波峰，這是由于中砂彈性模量較大，粉質(zhì)粘土彈性模量相對較小，土層剛度差異導(dǎo)致樁身彎矩在土層交界面位置出現(xiàn)峰值.在第三層和第四層開挖階段，彎矩逐漸增大，“雙峰”型曲線更加明顯，峰值都出現(xiàn)在開挖坑底和中砂層與粉質(zhì)粘土層交界位置.由圖7(c)、(d)表明，B基坑3號、4號樁在第一層土體開挖階段，樁身彎矩較小，第二層和第三層開挖階段，彎矩最大值位置隨開挖進(jìn)行逐漸下移，發(fā)生在開挖面位置.第四層開挖階段，3號樁彎矩最大值出現(xiàn)在開挖坑底位置，而4號樁彎矩最大值則出現(xiàn)在中砂層和粉質(zhì)粘土層交界面.

圖7 基坑支護(hù)樁彎矩圖Fig.7 Momentof retainning piles of foundtion pits注：水平箭頭表示每層土體開挖面位置

4 不同間距相鄰基坑同步開挖性狀分析

相鄰基坑同步開挖，對基坑間土體沉降、支護(hù)樁位移和基坑坑底隆起均產(chǎn)生影響.基坑間距的大小決定影響的強(qiáng)弱.將基坑間距分別取為20、30、40、50和60 m研究基坑間距對開挖性狀的影響.

圖8為不同基坑間距情況下基坑間地面的沉降.圖8表明，基坑間距為30 m和40 m時(shí)，基坑間地面沉降值最大，疊加影響最大.基坑間距繼續(xù)增大，沉降值逐漸減小，疊加影響減弱.基坑間距在20～40 m范圍內(nèi)，最大沉降值發(fā)生在中間位置，間距增大到50 m和60 m后，沉降最大值發(fā)生位置逐漸向右移動，靠近B基坑.

圖8 不同間距基坑間地面沉降Fig.8 Surface settlements between twin excavations underdiferent distance

圖9 不同間距基坑間土體沉降Fig.9 Surface settlements between twin adjacent excavationsunder different distances

圖9為不同基坑間距對基坑中間土體沉降的影響，將基坑間距進(jìn)行歸一化處理.圖9表明，基坑間距為30 m和40 m時(shí)，基坑間地面沉降值最大，最大沉降位置發(fā)生在中間位置.基坑間距增大，疊加影響減小，沉降值減小，最大沉降發(fā)生位置右移.間距50 m時(shí)，最大沉降位于0.6倍基坑間距處.間距60 m時(shí)，最大沉降位于0.7倍基坑間距處.基坑間距為20 m時(shí)，基坑間地面沉降也受疊加影響，但A基坑錨桿離B基坑圍護(hù)墻較近，錨桿的存在，提高了基坑間土體剛度，沉降值較30 m和40 m情況小.

圖10為不同基坑間距對基坑支護(hù)樁水平位移的影響.由圖10(a)、(b)表明，由于A基坑和B基坑寬度均較大，在不同基坑間距情況下基坑開挖對相鄰基坑遠(yuǎn)端支護(hù)樁變形的影響均很小.由圖10(c)、(d)表明，當(dāng)基坑間距較小時(shí)，2號樁和3號樁的水平位移隨著基坑間距的增大而增大，當(dāng)基坑間距增大到40 m以后，2號樁和3號樁的水平位移變化減小，趨于相等.基坑間距在20～40 m變化時(shí)，近端支護(hù)樁位移增大幅度較大，隨著基坑間距呈線性變化.基坑間距在40～60 m變化時(shí)近端支護(hù)樁位移增大幅度逐漸減小.由此可見，基坑間距增大，相鄰基坑開挖卸荷作用減弱.

圖10 不同間距下基坑支護(hù)樁水平位移Fig.10 Horizontal displacementsof retaining piles under different distances

圖11為不同基坑間距對相鄰兩基坑的坑底隆起的影響.圖11表明，不同基坑間距對遠(yuǎn)端坑底隆起影響很小.近端坑底隆起則隨基坑間距增大而增大，基坑間距在20～40 m變化時(shí)，靠近相鄰基坑一側(cè)坑底隆起增大幅度較大.基坑間距在40～60 m變化時(shí)，基坑坑底隆起增大幅度逐漸減小.兩基坑同時(shí)開挖時(shí)，基坑間距的影響范圍為2.5～3.0倍基坑開挖深度.

同時(shí)，由圖10、圖11可知，基坑間距從20 m增大至60 m時(shí)，2號支護(hù)樁水平位移增大幅度為117.5%，坑底隆起增大幅度為19.2%；3號支護(hù)樁水平位移增大幅度為53.5%,坑底隆起增大幅度為19.8%.因此，基坑間距的變化對坑底隆起的影響要小于對支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響.

圖11 不同間距基坑坑底隆起Fig.11 Basal-heave of foundation pits under different distances

圖12 支護(hù)樁最大水平位移與基坑間距關(guān)系Fig.12 Relationship between horizontal maximum displacements ofretainning piles and and excavation distances

圖12為支護(hù)樁最大水平位移與基坑間距關(guān)系.圖12表明，由于基坑寬度較大，基坑間距對遠(yuǎn)端支護(hù)樁位移沒有影響.近端支護(hù)樁位移隨著基坑間距的增大而增大.基坑間距到達(dá)60 m后，近端支護(hù)樁水平位移小于遠(yuǎn)端，主要由于基坑間土體水位隨開挖降水步驟近似水平降低，水位降低減小了主動區(qū)土體側(cè)壓力，樁身位移減小.基坑遠(yuǎn)端土體水位以排水井為中心呈漏斗狀，地下水位高于中間土體，開挖引起的位移較大.

5 相鄰基坑不同步開挖性狀分析

相鄰基坑開挖受力模式與基坑單獨(dú)開挖不同，支護(hù)結(jié)構(gòu)變形受相鄰基坑開挖順序影響，為研究相鄰基坑不同開挖順序?qū)χёo(hù)結(jié)構(gòu)變形的影響，將A基坑和B基坑不同步開挖分為4種工況，分別建立有限元模型，得到支護(hù)結(jié)構(gòu)的最終變形曲線，并與單獨(dú)開挖和同步開挖情況進(jìn)行比較.4種工況分別為：

工況1：A基坑超前開挖兩層土體，B基坑才開始第一層土體開挖；

工況2：A基坑超前開挖四層土體，也就是A基坑開挖完成后，B基坑才開始第一層土體開挖；

工況3：B基坑超前開挖兩層土體，A基坑才開始第一層土體開挖；

工況4：B基坑超前開挖四層土體,也就是B基坑開挖完成后，A基坑才開始第一層土體開挖.

5.1 開挖步驟對支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移的影響

圖13為不同開挖工況下A基坑和B基坑開挖到坑底后支護(hù)樁水平位移.圖13(a)、(b)表明，A基坑先開挖工況下，對1號樁水平位移幾乎沒有影響，而后開挖的B基坑4號樁最大水平位移大于其他工況.在B基坑先開挖工況下，4號樁變形變化很小，1號樁水平位移大于其他工況.表明后開挖基坑遠(yuǎn)端圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移偏向先開挖基坑方向，水平位移增大.

圖13(c)、(d)表明，單獨(dú)開挖情況下，2號樁和3號樁水平位移最大，其他工況下水平位移則較小，表明相鄰基坑開挖卸荷減小了近端圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移.A基坑先開挖情況下，3號樁由朝向坑內(nèi)位移轉(zhuǎn)變?yōu)槌駻基坑的位移；B基坑先開挖情況下，2號樁向坑內(nèi)的位移減小，B基坑超前開挖越多，2號樁位移越小.后開挖基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移整體偏向先開挖基坑方向，且先開挖基坑超前越多，偏移越明顯.

2號樁單獨(dú)開挖情況下位移最大，相鄰基坑開挖情況下，位移隨A基坑超前開挖減少而減小，與單獨(dú)開挖情況下的位移差別增大.3號樁最大水平位移亦是如此，隨B基坑超前開挖的減小，位移由朝向坑內(nèi)變?yōu)槌蚩油?，與單獨(dú)開挖情況下的位移差別增大.以上情況表明先開挖基坑超前開挖越多，基坑近端圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移與單獨(dú)開挖情況差別越小，而后開挖基坑近端圍護(hù)結(jié)構(gòu)與單獨(dú)開挖情況差別越大，同步開挖情況介于兩者之間.

相比于同步開挖情況，在A基坑先開挖情況下，2號樁水平位移大幅增加，3號樁水平位移由坑內(nèi)轉(zhuǎn)向坑外，位移值也大幅增加.在B基坑先開挖情況下，A基坑2號樁位移減小，3號樁向坑內(nèi)位移增加，但由于B基坑支撐體系剛度較大，位移增幅不大.因此，開挖尺寸斷面相近的相鄰基坑時(shí)，開挖順序首選同時(shí)開挖，其次是先開挖支撐剛度大的基坑，最后為先開挖支撐剛度小的基坑.

圖13 不同工況支護(hù)樁水平位移Fig.13 Horizontal displacements ofretainning piles under different cases

5.2 后開挖基坑對先開挖基坑的影響

圖14 不同開挖順序下支護(hù)樁水平位移Fig.14 Horizontal displacements ofretainning piles under different excavation sequences

相鄰基坑開挖，后開挖基坑向先開挖基坑方向偏移，而后開挖基坑的開挖過程對先開挖基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移也有影響，采用一側(cè)基坑開挖結(jié)束另一側(cè)基坑再開始開挖工況，也就是工況2和工況4進(jìn)行分析.

A、B基坑寬度較大，后開挖基坑對先開挖基坑遠(yuǎn)端圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移影響較小，主要考慮對近端圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移的影響.圖14為A基坑2號樁和B基坑3號樁的水平位移.由圖(a)表明，2號樁在A基坑開挖至坑底后水平位移為0.005 4H，B基坑開挖過程中2號樁水平位移逐漸減小，B基坑開挖結(jié)束后2號樁最大水平位移為0.003 1H，減小25.2%.由圖(b)表明，3號樁在B基坑開挖至坑底后的最大水平位移為0.003 3H，A基坑開挖結(jié)束后，3號樁最大水平位移減小至0.003 0H，減小8.6%.以上情況說明后開挖基坑對先開挖基坑有單側(cè)減小荷載的作用，使先開挖基坑向后開挖基坑方向移動，先開挖基坑近端圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移減小.水平支撐剛度較小基坑移動程度大于水平支撐剛度較大基坑.

6 結(jié)論

1)相鄰基坑開挖卸荷，對遠(yuǎn)端圍護(hù)結(jié)構(gòu)和坑底隆起影響很小，近端圍護(hù)結(jié)構(gòu)最大水平位移和坑底隆起小于遠(yuǎn)端.相鄰基坑中間地面受相鄰基坑開挖沉降疊加影響，沉降量大于基坑另一側(cè)地面沉降量.

2)基坑間距在20～40 m時(shí)，相鄰基坑間地面沉降值最大，沉降疊加影響最大.基坑近端圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形和坑底隆起隨基坑間距增大而增大，相鄰基坑開挖卸荷影響減小.基坑間距在40～60 m時(shí)，卸荷影響減小，圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形和坑底隆起趨于穩(wěn)定.本研究認(rèn)為兩基坑同時(shí)開挖時(shí)，基坑間距的影響范圍為2.5～3.0倍基坑開挖深度.基坑間距對圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形影響大于坑底隆起.

3)相鄰基坑不同步開挖，后開挖基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移整體偏向先開挖基坑方向.先開挖基坑超前開挖越多，基坑近端圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移與單獨(dú)開挖情況差別越小，而后開挖基坑近端圍護(hù)結(jié)構(gòu)與單獨(dú)開挖情況差別越大，同步開挖情況介于兩者之間.

4)開挖尺寸斷面相近的相鄰基坑時(shí)，開挖順序首選同步開挖，其次是先開挖支撐剛度大的基坑，最后為先開挖支撐剛度小的基坑.

5)后開挖基坑開挖，使先開挖基坑向后開挖基坑方向移動，水平支撐剛度較小基坑移動程度大于水平支撐剛度較大基坑.

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(責(zé)任編輯：林曉)

Two-dimensional characteristic analysis on interaction effect of twin adjacent excavations

YE Jianfeng1,2，LIN Hai3,YAN Guiyun1,2

(1.Fujian Provincial Key Laboratory of Advanced Technology and Informatization in Civil Engineering,Fujian University of Technology,Fuzhou,Fujian 350118,China;2.Department of Civil Engineering，F(xiàn)ujian University of Technology，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian 350118，China;3.College of Civil Engineering，F(xiàn)uzhou University，F(xiàn)uzhou,Fujian 350116，China )

A two-dimensional finite element model for the actual twin adjacent foundation pits was established by PLAXIS software,in which the Hardening Soil model was used as the soil constitutive model.The impacts of synchronous excavation on the displacement of surrounding soils,internal forces and deformations of supporting structures of the adjacent foundation pits were discussed.Also,the range of influenced surrounding soils of adjacent excavations and the deformation features of supporting structures were investigated by considering excavation sequence and different distance between adjacent excavations.Further,the deformations of supporting structures under synchronous excavation were measured.The results indicate that the uploading due to ajacent excavation exerts significant impacts on soil settlement between the twin adjacent excavations,basal-heave,surface settlement outside the excavations,internal force and deformation of supporting structures.The distance between adjacent excavations,excavation sequence and supporting pattern are the main influencing factors.

adjacent foundation pits；interaction；synchronous excavation；distance between adjacent excavations；excavation sequence

10.7631/issn.1000-2243.2017.02.0190

1000-2243(2017)02-0190-09

2016-05-16

顏桂云(1974-)，副教授，主要從事防災(zāi)減災(zāi)工程與巖土工程研究，yanguiyun@sina.com

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41272299)；福建省高校專項(xiàng)基金資助項(xiàng)目(JK2011034)；福建省教育廳重點(diǎn)資助項(xiàng)目(JA14210)；福建省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2014J01171)

TU753

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