岩土工程

地震荷载作用下既有桩基础建筑物地震水平荷载对支挡结构土压力的影响

不论是边坡工程或是基坑工程，经常会遇到这种情况：在已有的边坡附近或基坑周边存在以桩基础为基础形式的建（构）筑物。通常在设计时，仅是将基坑或边坡工程附近的建（构）筑物作为超载来处理，并没有考虑再地震工况下，由于地震荷载引起的建（构）筑物的桩基础对已有支挡结构上的土压力的影响。为此，利用岩土数值分析软件对该种情况进行了分析，为日后的岩土工程设计提供参考。

1、模型概况

土体采用库仑摩尔本构模型，支挡结构采用板结构，建筑物基础采用排桩模拟，桩之间利用板结构连接，建筑的自重等效为荷载施加在桩基础上，地震荷载采用体荷载模拟（可参考https://wen.kulunsoft.com/dochelp/1559）模型如图1。

图1模型

2、结果分析

重点分析了建（构）筑物距支挡结构的距离以及建构筑物的荷载对支挡结构土压力的影响。

（1）建（构）筑物与支挡结构的距离对土压力的影响

当支挡结构附件没有建筑物时，地震作用下，挡墙的土压力分布，如下图人，土压力最大值为68.312kpa。

如图3，当支挡结构附近有建（构）筑物时，随着建（构）筑物与支挡结构的距离的增大，支挡结构上的最大土压力先增大后慢慢趋于缓慢的减小，并在建筑物距离支挡结构一倍的支挡结构长度时达到最大，其值接近没有建筑物时的土压力值。而距离超过一倍支挡结构长度时，支挡结构上的土压力趋于平缓，减小缓慢。

由此可知，当支挡结构附近有以桩基础形式的建筑时，且距离支挡结构较近时（一倍支挡结构长度范围内），由于地震作用引起的建筑物的水平荷载对支挡结构的土压力影响十分明显，使得支挡结构土压力减小。这是因为当建筑物在支挡结构长度一倍范围内时，建筑物的桩基础位于土压力破裂面内，有效的减小了土压力破裂的范围，使得土压力减小。而当建筑物距支挡结构的距离大于一倍支挡结构长度时，如压力破裂面与没有支挡结构时的相同，因此其对支挡结构产生的土压力也大致相当。

由以上分析可知，对于嵌固式支挡结构，地震作用下，具有桩基础的建筑物地震水平荷载对支挡结构的土压力影响是相对有利的。