既有建筑下挖增层桩顶约束对受荷桩桩身屈曲稳定临界荷载的影响

既有建筑物地下室增层开挖施工过程中,随着开挖深度的增加,桩侧土层对基桩的约束逐渐减小,从而可能引发屈曲失稳。不同的桩顶约束对桩基础的屈曲失稳影响不同。首先,以甘水巷3#组团地下室建设工程为背景,介绍了下挖增层改造的施工工艺;之后,引入了不同桩顶约束时的桩身挠曲变形函数,结合Winkler弹性地基梁理论建立了桩土体系总势能方程,利用最小势能原理,导得了既有建筑物下挖增层工况下,不同桩顶约束时,桩基础的屈曲稳定临界荷载;在此基础上,分析了桩顶约束对桩基础屈曲稳定临界荷载的影响。得知:随着半波数的增加,桩基础的屈曲临界荷载逐渐收敛,桩顶固定收敛速度最快,铰接次之,弹性嵌固最慢;不同的桩顶约束对桩基础屈曲稳定临界荷载比影响不同,在同一开挖深度下,桩顶固定时,临界荷载比最大,弹性嵌固次之,铰接最小;随着开挖深度的增加,桩顶固定时的临界荷载比缓慢减小,而桩顶嵌固及铰接时的临界荷载比急剧降低;甘水巷3#组团地下室建设工程中,托换桩不发生屈曲破坏。