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掏土纠偏是一个控制塔体内力和位移的动态过程,通过减小沉降较小一侧塔底地基的承压面积使塔体按既定方案产生刚性转动,这一过程涉及施工工艺、土体物理-力学性质、地基-上部结构协同作用、古塔本体的结构安全等方面。本文结合某砖石古塔纠偏工程,对掏土纠偏过程中孔深、孔径、孔间净距等关键因素的作用机理进行数值模拟分析,主要工作如下:(1)依据脉动法实测模态频率和反演法得到模型计算参数,建立数值模型。孔深决定削弱层的有效面积,孔深相同时,对纠偏速率的控制最为不利,孔间土条易同时超过极限承载力,使沉降变形过快。建议控制相同孔深至回倾临界面左右,然后将个别对纠偏影响较大的孔继续深挖,使塔体平缓回倾。掏土深度宜略微超过塔体重心投影位置。(2)当孔径较小时,塔体的回倾过程趋于平稳,位移及应力变化平缓,纠偏过程可控性较高;反之,较大的孔径使纠偏过程趋于不可控。因此,孔径的大小对纠偏速率的控制有关键影响。(3)孔间净距足够大时,相邻两孔之间趋于相互无影响状态。孔间净距的改变对地基土体的削弱影响较大,对掏土层的有效截面大小有控制作用。孔间塑性区的重叠对纠偏效果影响较大。在纠偏工程中应对孔径及孔间净距的参数综合权衡考虑,同步设计,保证既满足回倾要求又使纠偏速率可控。(4)堆载辅助纠偏能够有效提高纠偏效果,对塔体受力状态和稳定性有利。加载应缓慢分级,严格防止多数土条应力同时超过峰值强度导致变形过快。未纠偏侧圈梁与塔底接触面之间会产生较大挤压应力,塔底有压碎风险。圈梁与塔体之间横截面会因位移错动产生较大的剪力,对塔体安全不利。