地下工程开挖对邻近桩筏基础的影响分析及试验研究成果

室内实验具有较强的可控性，试验结果较直观，各国学者针对这一问题展开了大量的重力场和离心模型试验：

Morton和King(1979)通过室内模型试验研究了隧道施工对桩基承载力和沉降的影响，他们发现隧道施工对桩基的影响很大，并得出结论：在软弱土层地下工程的设计和施工中，隧道对已有邻近桩基或上部结构的影响将是主要考虑的问题。但是由于实验方法简单，试验结果是否能应用实际工程有待商榷。

Bezuijon等(1994)通过离心机模型试验分析了在黏性土和砂土互层中开挖隧道对邻近桩基础竖向沉降的影响，试验结果表明：①当桩基距隧道水平距离小于0.57D(D为隧道直径)时，隧道开挖会引起桩基的显著沉降，甚至引起上部结构的破坏；②当桩端在隧道下方时，桩基沉降有所减少；③桩基沉降与隧道开挖引起的地层损失呈线性关系；④桩基承载力随地层损失增大而减小。

Poulos等(1995)通过室内“1 g”试验说明了单桩在水平土体位移下的力学反应并与边界元程序结果进行了对比，试验表明，在土性参数一致的条件下，承受水平土体位移单桩的影响因素包括桩顶边界条件、桩插入土体深度、桩体刚度等。在此基础上Chen和Poulos(1997)开展了一系列室内模型试验分析群桩在线性变化的水平土体位移作用下的力学反应，探讨了桩位、桩距、桩数及桩顶边界条件对群桩效应的影响。

Loganathan等(2000)通过三个离心机模型试验分析了隧道施工引起的土体变形及其对邻近单桩和群桩的影响。试验结果表明，当隧道轴线位于或邻近桩底平面时，隧道施工引起的桩基弯矩和侧向变形是主要的，桩的侧向变形和自由土体侧向位移大小基本相同；而当隧道轴线位于桩底平面以下时，隧道施工引起的桩基轴力是主要的。同时也发现，隧道施工引起的离隧道同样距离的单桩和群桩的水平位移和弯矩相差不大。

Leung等(2000，2003)通过离心机模型试验分析了干密砂中基坑开挖对邻近单桩和群桩的影响，试验结果表明，基坑开挖引起的桩身内力和位移随桩距地下连续墙距离呈指数减小，桩定固定尽管能降低桩身位移与转角，却在桩顶附近产生较大的附加内力，群桩桩形对群桩效应有显著的影响，当两根桩排列方向与地下连续墙垂直时，前桩会显著减小后桩的内力和变形，随着桩数的增加，群桩效应增大，群桩中中间桩内力与位移比单桩显著减少。

Goh等(2003)在一个实际的基坑工程边上做了被动桩承载特性的全尺寸现场测试，对被动桩承载特性进行了分析，并用理论方法对被动单桩的承载特性进行了分析，取得了较好的结果。(www.xing528.com)

Jacobsz等(2004)通过离心机模型试验模拟砂土中隧道开挖过程，分析隧道开挖引起的自由土体位移及其对邻近桩基的影响，离心机加速度为75 g，模型桩均位于隧道拱顶上方，作者假设模型桩弯矩对轴力影响很小。试验结果表明，桩底平面的位置决定隧道开挖对桩基影响程度的大小，离隧道越近，桩基沉降越大。

Ong等(2006)通过离心机试验分析了黏性土中两种不同隧道变形模式下隧道开挖引起的地表沉降槽以及对邻近单桩的影响，离心机最大加速度为100 g，通过长期和短期试验结果对比作者认为，时间效应对桩身内力变化有显著影响，在开挖结束720天后，桩身最大弯矩和轴力分别增加100%和156%，所以，隧道开挖后其邻近桩基的竖向和水平向承载力应予以重新评估。

Ong等(2006)和Leung等(2006)针对基坑开挖对邻近单桩的影响进行了一系列的离心试验，研究了基坑周边土体位移和邻近基坑的被动桩的承载特性，并对围护墙的完整程度对被动桩承载特性的影响进行了探讨。

Lee等(2007)采用不同直径的合金金属条模拟土体，铝合金块体模拟桩基进行了室内平面模型试验分析隧道开挖对桩基的影响，并通过摄像技术分析了桩底沉降及隧道开挖对桩基的影响范围。

Meguid和Mattar(2009)对黏性土中隧道-土-桩的相互作用进行了实验研究，指出了在隧道开挖过程中如何考虑邻近桩基的影响。