华东冶金地质勘查局安徽省合肥市230088
摘要：随着我国经济的高速发展，工程建设取得了非常大的发展，工程的数量和规模不断增加。在当前工程的施工过程中，经常会涉及到软土地基开挖，这个过程难以避免会对临近桩基造成影响。为此，我将要在本文中对深厚软土基坑开挖对临近桩基的影响及工程对策进行探讨，希望对促进我国工程事业的发展，可以起到有利的作用。
关键词：软土基坑；桩基；影响分析
1前言
在软土地基条件修建道路工程的过程中，往往需要对软土地基进行加固技术，如采用深层水泥搅拌桩、真空预加等。如果采用水泥搅拌桩的形式，需要利用水泥来进行加固，将其输送到软土中进行强制搅拌，让软土产生固化作用，改变原状土的结构，提高其结构的完整性，进一步提高地基的强度。通过用水泥搅拌强化地基后，可以提高其黏聚力20倍以上，在普通工程的开挖中往往很会忽略对周围建筑的影响【1】。在传统的计算分析过程中，经常将其看成弹性长桩，将其按照弹性基梁的方法进行分析，并没有很好考虑软土流变性质的影响。然而，在实际开挖过程中，结构已经发生了很大的改变，计算结果和实际情况出现了较大的差距。如果按照绕流流阻力来进行分析，其中很多系数的确定需要采用试验的方法；来进行呢确定，工程应用非常不方便。
为此在本文的分析中，加入了开挖时空效应的分析，对每个开挖段进行分析，将桩体受到的外力按照侧压力的形式进行考虑，利用数值计算法来计算每一段桩体的内力和变形情况，并结合工程的实际情况进行分析，有效说明软土开挖对桩基产生的危害。
2分析方法
在水泥加固的过程中，由于水泥的固化作用，让土体发生了一定的膨胀效应，并蓄积了不小的应力。一旦周围的土体发生了变形，就会导致土体内部应力出现变化，造成土体发生变形的情况，从而对建筑物造成影响【2】。
在道路和桥梁的连接段，桩基往往会处于加固区和非加固区的相交位置，一旦对基坑进行开挖，就会造成加固区应力的释放，让土体产生一定的滑动，对未加固软土造成一定的挤压现象。在整个开挖过程中，桩基相当于抗滑桩，可以在一定程度上起到阻止土体滑动的作用，在两侧受到的土体压力是不同的。随着地基开挖深度的不断增加，两侧压力差不断增加，档压力差超过一定范围，桩体就有可能出现比较严重的变形，甚至出现断裂的现象。
为了对整个开挖过程中桩体的受力情况进行分析，会假定在开挖前，桩基是处于受力平衡状态的，在完成第一段的开挖后，开挖桩体两侧会产生不平衡力，该不平衡力作用到桩体上，就会造成土体产生横向位移的情况。在实际分析过程中，往往会假设桩体的一端受到的是土体的主动力，在另一侧受到的是土体的弹簧压力。随着基坑的不断开挖，弹簧被不断消除，土体结构也会发生改变，这会进一步造成不平衡力的产生【3】。对该段桩体的受力分析，可以分成两部分进行叠加，一部分是土体位移产生的土体静压力，另一部分是土体卸载造成的不平衡力。在实际仿真计算的过程中，必须对这两部分力全部进行考虑，将桩体受力看成是两种载荷的叠加，然后分别对这两个力进行计算，最后得到桩体的内力和变形。
在实际计算过程中，通常将周围土体看成弹性变形体，根据文克尔理论，会假设桩体单位面积上的压力和压缩变形是成正比的，不考虑桩体和土体之间的摩擦力和凝聚力，采用有限差分法来计算桩体的内力和位置移动量。通常将桩体由上到下分为n段，这样可以将每段的土体压力和参数当成常数来看，然后根据力学和差分关系来建立每个土体截面的力学平衡方程，进而可以求出每个截面上的位移、转角、弯矩和剪力。
从上面的讨论中可以看出，总的变形和内力可以按照下述步骤进行计算。一、确定桩基和土层的计算参数。二、计算出桩身的侧压力。三、根据侧压力来计算相应的弹簧支撑力以及桩身的位移和内力。四、充分上面的过程，计算出每一段的位移和内力，等到开挖结束后，就可以得到整个桩基的变形和内力情况。
3分析结果
该工程为8+10+8的空心板桥，桥面为二幅分离形式，桥面的平均宽度为48米。桥台采用的是轻型桥台，钻孔灌注桩的直径为0.8米，桩距为4米，桩长为32米。后台路基的宽度为64.5米，在桥台60米的范围之内采用的深层水泥搅拌桩，处理深度为15米。
经过试验分析表明，是否考虑开挖过程中的时空效应，对计算结果会造成比较大的影响。在考虑到时空效应后，在完成第四段的开挖后，桩体的最大弯矩增加了近两倍，在位于桩顶下6.5米处，其桩顶的最大位移增加了约4厘米，总位移达到了5.6厘米，这和桩体的实际受力破坏情况非常相近。
如果不考虑时空效应，在基坑开挖到4厘米后，桩体的最大位移为3厘米，最大弯矩达到了300千牛米，在桩体可以承受的范围之内，这和实际桩体受力破坏情况产生了比较大的差异【4】。
4一些有效的工程对策
为了有效降低软土地基开挖对桩基造成的影响，在实际施工前一定要做好工程调查工作，掌握施工地的实际情况，对工程实施情况进行充分的研究和论证。根据工程的实际情况，可以对工程采取三种措施，对于基坑中已经存在的桩基，可以延长其基坑围护的第一道混凝土支撑，这样可以有效控制桩基承台的位移。彩瓦，还可以采用水泥搅拌桩对基坑底部的淤泥质进行处理。此外，还可以在桩基和连续墙之间添加隔离桩。在本次研究当中，认真研究了各种措施对桩基变形和内力的影响。通过计算结果可以看出，水泥搅拌桩在控制桩基水平位移上可以取得比较好的效果，可以降低百分之二十左右的变形量，最大弯矩也得到了显著的降低。通过添加承台也可以控制桩顶的水平位移变化。因此，可以采用添加支撑和地基处理结合应用的方法。
通过对桩基支撑刚度的调整，可以对桩基产生一定影响，经过相关计算表面，支撑刚度对临近桩的桩基变形和内力情况影响并不是很大。通过考虑现场操作误差和拆支撑对基坑的影响，在施工的过程中，一般需要对顶部进行防水处理，这可以大大降低工程的风险，取得了非常不错的应用效果。
搅拌桩的间距对桩基的受力情况会产生比较大的影响，经过相关计算可知，随着桩间距的缩小，临近桩基的位移和弯矩情况都得到了很大程度的降低。
在临近桩基软土中开展地基开挖，是一项难度和风险比较高的工程，为了得到较好的施工效果，避免桩基出现受力过大的现象，应该认真考虑承载力和刚度这两类问题。通过前面的分析可知，其中最不利的因素是承载能力低、蠕变强的深厚软土层，在支护结构被动侧采用旋喷桩的效果一般会较好。为了对桩基进行充分补强，可以对被动侧的软土强度进行补强，在主动侧进行补强往往不能发挥出作用，这是软土在卸载情况下的蠕动性质所决定的。因此，做好对结构补强工作非常重要，可以在原有桩基承台上添加混凝土支撑，增加桩基的侧向刚度，让桩基顶部获得更好的水平侧移抑制效果。通过上面的讨论还可以知道，软土开挖段的长度对桩基的变形有着非常大的影响，如果开挖段的长度较小，则桩基的受力变形情况就比较小，否则其变形就比较大。为了很好解决这个问题，需要合理设置开挖长度，但长度也不能过小，否则施工成本较高，及时开挖及时进行地基处理，将基桩产生的变形降到最低。当前有限元分析软件发展十分迅速，可以将这些软件用于工程方案的设计过程中，及时根据软件仿真结果，对工程施工方案进行调整，避免出现桩基出现过大的变形和受力，提高施工的质量水平。
结语
由于软土地基的特殊性，其在实际开挖的过程中，难以避免对临近桩基的影响。为了避免施工问题的发生，一定要做好工程计算分析工作，认真对桩基可能出现的受力和变形情况进行计算，及时发现问题，及时采取针对性的措施，有效提高施工的质量。
参考文献：
[1]国内建筑工程中桩基测量存在的问题及改进策略研究[J].刘少岭.自动化与仪器仪表.2017（07）：17-18.
[2]基坑开挖与临近桩基相互作用解析[J].赵二杰，孔令革.智能城市.2017（02）：33-34.
[3]静爆开挖桩基石方的技术应用探讨[J].颜晓华.中国高新技术企业.2017（07）：19-20.
[4]基坑开挖对邻近桩基影响的两阶段分析方法[J].杨俊岭.科技与企业.2016（02）：55-56.