建筑机械开挖沟槽的稳定性研究

在建筑机械开挖市政管线的沟槽过程中,由于槽壁坍塌、挖掘机倾倒,造成人员伤亡和经济损失的工程事故日益增多。基于模拟挖掘机开挖沟槽的离心模型试验结果,建立沟槽槽壁许可破坏模式及速度场,利用极限分析上限法求解开挖深度上限解。根据槽壁破坏特点对开挖深度上限解表达式进行简化,并利用离心模型试验结果对开挖深度简化式进行了验证。利用沟槽坍塌时滑动土体的宽度表达式得到的挖掘机荷载影响区划分图,直观地给出挖掘机荷载的影响区和非影响区。当挖掘机荷载作用在非影响区时,挖掘机荷载对开挖深度不产生影响,利用开挖深度简化式计算的开挖深度等于无挖掘机荷载时的开挖深度;当挖掘机荷载作用在影响区时,挖掘机荷载对开挖深度产生影响,可利用开挖深度简化式计算开挖深度与无挖掘机荷载时的开挖深度之比。