建筑機(jī)械開挖溝槽的穩(wěn)定性研究.pdf

1、近年來，隨著我國城市基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善與建設(shè)、舊城改造和住宅小區(qū)的持續(xù)開發(fā)，給排水、供熱、供氣、電纜及輸油等市政管線工程日益增多。與此同時(shí)，隨著建筑機(jī)械在我國土木建筑工程施工中的不斷應(yīng)用，在市政管線的溝槽開挖工程中，挖掘機(jī)的應(yīng)用越來越普遍。挖掘機(jī)在開挖溝槽過程中，由于溝槽壁坍塌、挖掘機(jī)傾倒，造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失的事故時(shí)有發(fā)生。如何預(yù)防此類施工坍塌事故是亟待研究的課題。 本文討論挖掘機(jī)等建筑機(jī)械在開挖溝槽過程中對(duì)溝槽穩(wěn)定性的影響

2、。首先，根據(jù)挖掘機(jī)荷載的特點(diǎn)將挖掘機(jī)荷載簡化為條形荷載。通過在離心場中模擬溝槽開挖過程的模型試驗(yàn)，討論了地基條件、挖掘機(jī)荷載條件(荷載大小、挖掘機(jī)荷載與槽壁的距離及偏心距)等因素對(duì)開挖深度及槽壁破壞機(jī)理和形態(tài)的影響。其次，基于離心模型試驗(yàn)結(jié)果，建立溝槽槽壁的許可破壞模式及速度場，利用極限分析上限理論求解開挖深度上限解。根據(jù)槽壁的破壞特點(diǎn)對(duì)開挖深度上限解表達(dá)式進(jìn)行簡化，并利用離心模型試驗(yàn)結(jié)果對(duì)開挖深度簡化式進(jìn)行了驗(yàn)證。最后，利用溝槽坍塌時(shí)

3、滑動(dòng)土體的寬度表達(dá)式得到了挖掘機(jī)荷載影響區(qū)劃分圖，從而直觀地給出了挖掘機(jī)荷載的影響區(qū)和非影響區(qū)。當(dāng)挖掘機(jī)荷載作用在非影響區(qū)時(shí)，挖掘機(jī)荷載對(duì)開挖深度不產(chǎn)生影響，則此情況下的開挖深度等于無挖掘機(jī)荷載作用時(shí)的開挖深度，可利用開挖深度簡化式求得此情況下的開挖深度；當(dāng)挖掘機(jī)荷載作用在影響區(qū)時(shí)，挖掘機(jī)荷載對(duì)開挖深度產(chǎn)生影響，可利用開挖深度簡化式計(jì)算開挖深度與無挖掘機(jī)荷載時(shí)的開挖深度之比。另外，對(duì)開挖深度簡化式討論的結(jié)果表明，偏心距對(duì)開挖深度的影響程