（廣東核力工程勘察院 廣東廣州510800）

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當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，各大城市對于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)投放力度比較大，隨處可見每個(gè)城市都有一定的工程。這些工程的建設(shè)，在對于選址打地基都有一定的要求。在基坑開挖的問題上，要關(guān)注周邊的地質(zhì)情況再進(jìn)行一定的挖掘。本文就是圍繞基坑開挖對鄰近任意角度建筑物影響的有限元分析，針對基坑對建筑物的影響，采取最合適的方式進(jìn)行工程建設(shè)。

基坑任意角度建筑物

對于建筑物的建設(shè)，施工隊(duì)伍要保證工程的質(zhì)量，在進(jìn)行施工的時(shí)候就要合理的去考慮怎樣施工才能不出現(xiàn)坍塌等現(xiàn)象。建筑物建設(shè)的過程中，既要滿足人們對于美觀上的需求，更要保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。所以在基坑開挖的時(shí)候，如果周邊有鄰近建筑物的時(shí)候，要考慮基坑的開挖是否會(huì)影響建筑物發(fā)生變形，要合理進(jìn)行估算保證基坑開挖減少對建筑物的影響。

1 有限元的模型

在基坑開挖對鄰近任意角度建筑物影響的分析的時(shí)候，首先要對其進(jìn)行一個(gè)模型的模擬實(shí)驗(yàn)。這樣進(jìn)行分析可以使數(shù)據(jù)更加的精準(zhǔn)，在建設(shè)的過程中能夠避免一些事故的發(fā)生。

首先就是應(yīng)該對基坑進(jìn)行一定的分析，要了解基坑開挖的深度，對于基坑周圍的地質(zhì)環(huán)境要進(jìn)行一定的勘測，使其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)與土地之間能夠有一個(gè)緩沖點(diǎn)。在進(jìn)行模擬的時(shí)候，要考慮施工過程中建筑物是否會(huì)位移。對于基坑周圍的建筑物進(jìn)行模型試驗(yàn)，看看建筑物在受外力的時(shí)候自身的承載力是否會(huì)使基坑變形。在對基坑進(jìn)行挖掘的時(shí)候，要考慮到挖出的層面，通過挖掘會(huì)不會(huì)產(chǎn)生一定的松動(dòng)情況，造成基坑周圍的地質(zhì)不堅(jiān)固。

在對基坑進(jìn)行模擬的時(shí)候，可以對基坑的支撐采用板單元進(jìn)行試驗(yàn)。這樣試驗(yàn)可以避免坑外土體位移受到支撐不均勻布置的影響，通過這樣的模擬形式就可以了解到基坑開挖對鄰近任意角度建筑物的影響。可以集中解決在開挖過程中給建筑物帶來的影響，減少對建筑物損壞的可能性。

除了要了解基坑的狀況外，還要了解土質(zhì)的情況。對基坑周圍的土質(zhì)進(jìn)行采集，然后運(yùn)用到模擬實(shí)驗(yàn)中，考慮土質(zhì)的硬化程度。根據(jù)硬化程度來了解，在進(jìn)行開挖的時(shí)候土質(zhì)是否會(huì)遭受重大的影響。對于土質(zhì)的分析可以了解到基坑周圍的堅(jiān)固性，對任意角度的挖掘是否可以進(jìn)行，如果土質(zhì)比較松軟，就不適合進(jìn)行任意角度的挖掘，這會(huì)給建筑物帶來一定的影響，如果土質(zhì)比較堅(jiān)硬就可以考慮對其進(jìn)行一定的挖掘。

在挖掘的時(shí)候要考慮到建筑物的構(gòu)造，對建筑物使用什么樣的材質(zhì)進(jìn)行考察，了解建筑物整體的高度，下面的地基有多深，建筑物的房梁在什么方位，哪些柱子主要支撐著建筑物，通過這些就可以考慮到建筑物與土質(zhì)之間的位移關(guān)系，看出是否會(huì)對建筑物有影響。

2 基坑開挖周圍因素的考慮

沒有建筑物的時(shí)候，基坑的開挖也會(huì)有一定的影響。通過實(shí)驗(yàn)我們可以了解到土體的剛度與應(yīng)變有著重要的關(guān)系，尤其是當(dāng)土體發(fā)生極小應(yīng)變時(shí)，土體的剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實(shí)驗(yàn)時(shí)候的剛度。對于我們要進(jìn)行的基坑的挖掘，一定的實(shí)驗(yàn)土體一般是保持在一定的范圍內(nèi)，土體的剛度與應(yīng)變的大小在實(shí)驗(yàn)中沒有得到相應(yīng)的體現(xiàn)。所以如果對剛度與應(yīng)變的關(guān)系進(jìn)行忽略的話，就會(huì)導(dǎo)致在實(shí)際工作中對基坑進(jìn)行挖掘的時(shí)候產(chǎn)生一定的誤差。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)，在對基坑開挖進(jìn)行有限元分析的時(shí)候，如果不考慮到應(yīng)變大小這一因素的話，就會(huì)使坑外沉降分布范圍比較大。這樣就會(huì)在無形之中對基坑周圍的建筑物會(huì)產(chǎn)生一定的沖擊，讓人們低估了其對建筑物的變形因素，所以對基坑進(jìn)行開挖的時(shí)候要把應(yīng)變的大小考慮進(jìn)去。

基坑在開挖的時(shí)候，要考慮到角度的問題。由于建筑物在建造的過程中都有自己的角度，與基坑的距離又都不同，所以在沉降的分布上也不同。所以要對建筑物的角度進(jìn)行一定的分析，通過分析我們可知建筑物墻體的沉降對于坑外土體的沉降影響不大。建筑物的沉降與沒有建筑物的沉降在曲線的變化上基本保持一致，但在坑外沉降的頂點(diǎn)和底點(diǎn)的位置上就會(huì)有一定的沉降，主要是建筑物本身的承載力就會(huì)隨之時(shí)間的推移進(jìn)行下沉。

通過對比不同角度的建筑物的下沉，建筑物墻體與基坑邊緣的夾角越大，建筑物對坑外土體的沉降作用就會(huì)增大。當(dāng)建筑物垂直于基坑邊緣的時(shí)候，建筑物對坑外土體沉降的作用就最小。由此可見，建筑物自重作用下，建筑物的沉降就會(huì)比沒有建筑物的沉降值大，而且隨著建筑物與基坑的夾角增大，建筑物自重的影響對坑外土體的增大逐漸的減小。對于建筑物因基坑開挖產(chǎn)生的變形進(jìn)行考察，會(huì)發(fā)現(xiàn)建筑物離基坑較近的時(shí)候，建筑物就會(huì)有不同程度的變形扭曲的情況。所以在對基坑進(jìn)行開挖的時(shí)候，要考慮到周圍建筑物沉降的因素，對其進(jìn)行合理的挖掘。

3 基坑對建筑物的影響

建筑物與基坑呈現(xiàn)不同角度的時(shí)候，建筑物的沉降分布主要還是取決于地面的沉降變化。如果沉降線一直與基坑保持平衡，就不會(huì)給建筑物帶來一定的影響。當(dāng)建筑物的墻體與基坑不垂直的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生一定的扭曲。建筑物達(dá)到沉降的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)的時(shí)候，建筑物就會(huì)產(chǎn)生明顯的扭曲。所以在進(jìn)行開挖的時(shí)候，要對基坑周邊的情況進(jìn)行不同的分析，了解它對建筑物的影響。

4 結(jié)論

綜上所述，通過模型進(jìn)行模擬試驗(yàn)，可以讓我們更好的了解到基坑挖掘?qū)ㄖ锏挠绊憽＝ㄖ锱c基坑之間的距離也是影響建筑物的因素之一，當(dāng)建筑物的土體沉降曲線的扭曲程度較小的時(shí)候，建筑物的扭曲變形與扭轉(zhuǎn)變形在一定程度上是較小的。所以在進(jìn)行基坑的挖掘的時(shí)候，要考慮到基坑周圍的一些環(huán)境因素。建筑物的變形與建筑物本身的結(jié)構(gòu)、建筑物與基坑之間的距離、地質(zhì)條件等都是有關(guān)系的，所以在進(jìn)行基坑挖掘的時(shí)候要分層次進(jìn)行考察，根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行開挖的工作，保證工作在進(jìn)行的時(shí)候能夠減少差錯(cuò)。

[1]鄭剛,李志偉.基坑開挖對鄰近不同樓層建筑物影響的有限元分析 [J].天津大學(xué)學(xué)報(bào),2012,09:829-837.

[2]李志偉,鄭剛.基坑開挖對鄰近不同剛度建筑物影響的三維有限元分析 [J].巖土力學(xué),2013,06:1807-1814.

[3]李志偉.軟土地區(qū)深基坑開挖對鄰近建筑物影響的三維有限元分析 [D].天津大學(xué), 2011.

基坑開挖對鄰近任意角度建筑物影響的有限元分析

■張帆 邢旭亮

TV5[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-10-233-1

邢旭亮（1988～），男，碩士，助理工程師，研究方向?yàn)閹r土工程。