建筑機械開挖溝槽的穩(wěn)定性研究.pdf

1、近年來，隨著我國城市基礎設施的不斷完善與建設、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，隨著建筑機械在我國土木建筑工程施工中的不斷應用，在市政管線的溝槽開挖工程中，挖掘機的應用越來越普遍。挖掘機在開挖溝槽過程中，由于溝槽壁坍塌、挖掘機傾倒，造成人員傷亡和經濟損失的事故時有發(fā)生。如何預防此類施工坍塌事故是亟待研究的課題。 本文討論挖掘機等建筑機械在開挖溝槽過程中對溝槽穩(wěn)定性的影響

2、。首先，根據挖掘機荷載的特點將挖掘機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，討論了地基條件、挖掘機荷載條件(荷載大小、挖掘機荷載與槽壁的距離及偏心距)等因素對開挖深度及槽壁破壞機理和形態(tài)的影響。其次，基于離心模型試驗結果，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。根據槽壁的破壞特點對開挖深度上限解表達式進行簡化，并利用離心模型試驗結果對開挖深度簡化式進行了驗證。最后，利用溝槽坍塌時

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