[發明專利]深基坑土釘加固的監測方法

有效

• 申請號: 201410351467.0
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN104179203A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 賀可強;孫林娜;潘信梅;楊德兵
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D17/02;E02D17/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

1.一種深基坑土釘加固的監測方法，其特征是，包括：

步驟一：監測基坑開挖引起土釘墻的變形，

步驟二：確定開挖引起基坑側向滑移動力增載量；

步驟三：確定開挖引起基坑動力增載位移響應比，包括：

1)確定基坑開挖動力增載位移響應比參數，

將基坑開挖動力增載位移響應比η_t定義為基坑開挖任意時刻的位移動力增載位移響應率λ_t與初始彈性變形階段邊坡動力增載位移響應率λ₀之比，即：

ηt=λtλ0---(4)]]>

其中：λt=ΔStΔPt,λ0=ΔS0ΔP0;]]>

λ₀為邊坡初始彈性階段邊坡動力增載位移響應率；λ_t為同一監測點t時刻動力增載位移響應率；ΔS₀表示0～t初始時間段內坡體在滑移動力增載條件下產生的位移響應值，ΔS_t表示t～t+1時間段內坡體在滑移動力增載條件下產生的位移響應值，ΔP₀表示0～t初始時間段內外在滑移動力增載變化值，ΔP_t表示t～t+1時間段內外在滑移動力增載變化值，其中，t＞0；

2)確定基坑開挖引起的動力增載位移響應比，

根據式(4)基坑開挖動力增載位移響應比定義η_t，確定基坑分層開挖引起的動力增載位移響應比為：

(1)當cγHi≤0.05]]>時，

ηt=λtλ0=ΔStΔPt/ΔS0ΔP0=ΔSt(0.55KaγH1-0.55KaγH0)(0.55KaγHi-0.55KaγHi-1)ΔS0---(5)]]>

(2)當cγHi≥0.05]]>時，ηt=λtλ0=ΔStΔPt/ΔS0ΔP0=[Ka(1-2c1γH11Ka)γH0-Ka(1-2c0γH01Ka)γH0]ΔSt[Ka(1-2ciγHi1Ka)γHi-Ka(1-2ci-1γHi-11Ka)γHi-1]ΔS0---(6)]]>

式(5)和(6)中符號意義同上；

步驟四：確定基坑開挖動力增載位移響應比穩定性判據，

根據損傷變量與動力增載位移響應比參數的關系和損傷變量與基坑支護穩定性系數的關系，確定基坑動力增載位移響應比η_t與基坑支護穩定性系數F_t的定量關系如下：

ηt=FtFt-1---(7)]]>

根據復合土釘墻基坑支護技術規范，基坑支護安全系數K根據基坑的安全等級一、二、三級分別取1.4、1.3、1.2；由式(7)確定基坑開挖動力增載位移響應比失穩判據為：

ηcr=KK-1---(8)]]>

η_cr即為運用基坑安全系數所確定的基坑開挖動力增載位移響應比穩定性判據；

步驟五：基坑支護結構邊坡的動態穩定性評價與支護優化措施，

1)當基坑支護穩定性系數F_t大于安全系數K時，開挖動力增載位移響應比參數η_t≤η_cr，表明基坑處于穩定未損傷彈性變形階段，無需采取支護加固基坑措施，及時完成下一個設計深度的基坑開挖；

2)當基坑穩定性系數F_t小于安全系數K時，基坑開挖動力增載位移響應比η_t＞η_cr，表明基坑支護進入不穩定彈塑性損傷變形階段，且隨著坡體損傷不斷擴展，基坑穩定性降低，動力增載位移響應比偏離η_cr的程度也會越大，此時應采取打入土釘加固基坑措施；

3)根據復合土釘墻基坑支護技術規范GB50739-2011中相關的基坑土層條件及基坑開挖參數，及時對開挖基坑進行土釘加固設計與施工；在完成土釘加固后及時完成下一個設計深度的基坑開挖，并同時對基坑開挖位移進行監測；如繼續開挖引起動力增載位移響應比η_t＞η_cr，則應在土釘加固設計基礎上逐級加密土釘，直至邊坡開挖引起動力增載位移響應比參數η_t≤η_cr為止；

4)當基坑開挖動力增載位移響應比出現突變或趨于無窮大時，表明基坑進入全面塑性損傷階段，預示著基坑支護即將出現整體失穩，此時應及時發出邊坡失穩預警，撤離施工設備與人員，或采取應急支護加固措施。