第2期 王树和等：悬臂桩支护基坑开挖对邻近埋地管线的影响 ·269· (2)加混凝土支护桩，即将支护桩单元激活，对 桩施加约束，并把位移清零； ◆开挖深度l-4m 。一开挖深度H=8m (3)每次开挖2m,分五步开挖，开挖总深度为 一开挖深度H=10m 换10 10m,再把五步开挖的土体单元逐一钝化，然后计算 应力场和位移场 3计算结果与分析 10 2030405060 70 因为计算模型对称，所以在计算时取一半进行 管线纵向坐标/m 分析，即取纵向坐标为0~60m的基坑范围分析. 图5开挖深度对管线竖向位移的影响 3.1不同开挖深度管线位移分布 Fig.5 Vertical displacement of the pipeline affected by excavation 图4和图5是在埋地管线距离基坑L=6m,埋 depth 深h=1m,桩径D=0.6m的情况下埋地管线位移随 明改变支护桩桩径，埋地管线竖向位移随桩径增大 开挖深度的变化曲线，竖向位移以向下为正.从图4 而减小，随着支护桩桩径的增大，基坑角点处的变化 和图5可以看出，随着开挖深度的增加，埋地管线的 越来越明显.当桩径由0.6m增大到1.2m时，管线 水平位移与竖向位移均逐渐增大，并且增幅较大 中央竖向位移则减少为原来的12.增大支护桩桩 开挖深度不大时，管线中部有向上隆起趋势，随着开 径，能在一定程度上阻止埋地管线向下沉降，且对竖 挖深度的增加，隆起现象逐渐消失，管线向下位移开 向位移的影响比对水平位移影响显著 始增大.此外，图4和图5均能反映管线的位移在 管线坐标为40m左右开始突变.这是因为此处正 号 处于基坑的角点处，基坑受到垂直于管线方向的桩 E70 的挤压作用，支护刚度较大，所以在此处出现突变 当基坑开挖到8m时，在管线纵向坐标为40m周 ◆-桩径D=0.6m 50 s-桩径D=0.8m 围，管线位移先减小后增大，此时，管线处于不均匀 桩径D=1.0m 沉降，管线极易损坏.由此可见，基坑开挖时管线的 4-桩径D=1.2m 30 易损部位位于管线中央和基坑角点处，在开挖过程 200424464850525456586062 中，要着重加强这两处的防范措施 管线纵向坐标/m 100 图6桩径对管线水平位移的影响 ◆开挖深度H=4m Fig.6 Horizontal displacement of the pipeline affected by pipe diam- 80 ·一开挖深度H-8m eter 。一开挖深度H=10m 18r 40 16A ◆桩径D-0.6m 14 。-桩径D=0.8m 20 12 。桩径D=1.0m 10 -桩径D=1.2m ◆ 20 3040506070 8 管线纵向坐标m 61 图4开挖深度对管线水平位移的影响 2 Fig.4 Horizontal displacement of the pipeline affected by excavation 10 203040506070 depth 管线纵向坐标/m 3.2支护对管线位移分布影响 图7桩径对管线竖向位移的影响 3.2.1不同桩径管线位移对比 Fig.7 Vertical displacement of the pipeline affected by pipe diame- 图6和图7是在埋地管线距离基坑L=6m,埋 ter 深h=1m,开挖深度为10m,不同桩径下得到的位 3.2.2不同桩心距管线位移对比 移曲线图.。从中可以看出管线水平和竖向位移在基 图8和图9是在埋地管线距离基坑L=6m,埋 坑角点处约为基坑中部的1/2.图6表明随支护桩 深h=1m,桩径D=0.6m,开挖深度为10m,不同桩 桩径增大，埋地管线水平位移变化不明显.图7表 心距下得到的管线位移曲线图.两图表明管线水平第 2 期 王树和等: 悬臂桩支护基坑开挖对邻近埋地管线的影响 ( 2) 加混凝土支护桩，即将支护桩单元激活，对 桩施加约束，并把位移清零; ( 3) 每次开挖 2 m，分五步开挖，开挖总深度为 10 m，再把五步开挖的土体单元逐一钝化，然后计算 应力场和位移场． 3 计算结果与分析 因为计算模型对称，所以在计算时取一半进行 分析，即取纵向坐标为 0 ～ 60 m 的基坑范围分析． 3. 1 不同开挖深度管线位移分布 图 4 和图 5 是在埋地管线距离基坑 L = 6 m，埋 深 h = 1 m，桩径 D = 0. 6 m 的情况下埋地管线位移随 开挖深度的变化曲线，竖向位移以向下为正． 从图 4 和图 5 可以看出，随着开挖深度的增加，埋地管线的 水平位移与竖向位移均逐渐增大，并且增幅较大． 开挖深度不大时，管线中部有向上隆起趋势，随着开 挖深度的增加，隆起现象逐渐消失，管线向下位移开 始增大． 此外，图 4 和图 5 均能反映管线的位移在 管线坐标为 40 m 左右开始突变． 这是因为此处正 处于基坑的角点处，基坑受到垂直于管线方向的桩 的挤压作用，支护刚度较大，所以在此处出现突变． 当基坑开挖到 8 m 时，在管线纵向坐标为 40 m 周 围，管线位移先减小后增大，此时，管线处于不均匀 沉降，管线极易损坏． 由此可见，基坑开挖时管线的 易损部位位于管线中央和基坑角点处，在开挖过程 中，要着重加强这两处的防范措施． 图 4 开挖深度对管线水平位移的影响 Fig． 4 Horizontal displacement of the pipeline affected by excavation depth 3. 2 支护对管线位移分布影响 3. 2. 1 不同桩径管线位移对比 图 6 和图 7 是在埋地管线距离基坑 L = 6 m，埋 深 h = 1 m，开挖深度为 10 m，不同桩径下得到的位 移曲线图． 从中可以看出管线水平和竖向位移在基 坑角点处约为基坑中部的 1 /2． 图 6 表明随支护桩 桩径增大，埋地管线水平位移变化不明显． 图 7 表 图 5 开挖深度对管线竖向位移的影响 Fig． 5 Vertical displacement of the pipeline affected by excavation depth 明改变支护桩桩径，埋地管线竖向位移随桩径增大 而减小，随着支护桩桩径的增大，基坑角点处的变化 越来越明显． 当桩径由 0. 6 m 增大到 1. 2 m 时，管线 中央竖向位移则减少为原来的 1 /2． 增大支护桩桩 径，能在一定程度上阻止埋地管线向下沉降，且对竖 向位移的影响比对水平位移影响显著． 图 6 桩径对管线水平位移的影响 Fig． 6 Horizontal displacement of the pipeline affected by pipe diam￾eter 图 7 桩径对管线竖向位移的影响 Fig． 7 Vertical displacement of the pipeline affected by pipe diame￾ter 3. 2. 2 不同桩心距管线位移对比 图 8 和图 9 是在埋地管线距离基坑 L = 6 m，埋 深 h = 1 m，桩径 D = 0. 6 m，开挖深度为 10 m，不同桩 心距下得到的管线位移曲线图． 两图表明管线水平 · 962 ·