[發(fā)明專利]一種基坑開(kāi)挖對(duì)周圍臨近建筑物的沉降計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611161725.4
• 申請(qǐng)日: 2016-12-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106777974B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏綱;姜婉青;王霄;朱田宇;林雄;俞國(guó)驊;宋宥整;陸世杰;華鑫欣;崔程虹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)城市學(xué)院
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務(wù)所有限公司 33214
• 代理人: 王曉峰

本發(fā)明提供一種基坑開(kāi)挖對(duì)周圍臨近建筑物的沉降計(jì)算方法，先對(duì)基坑開(kāi)挖引起的地表沉降進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出建筑物所在處以及其周圍一定范圍內(nèi)各點(diǎn)的位移。然后將基坑開(kāi)挖引起的地表沉降轉(zhuǎn)化為沉降反力加在簡(jiǎn)化成彈性地基梁的建筑物上。用邁達(dá)斯軟件計(jì)算得出沉降反力引起的建筑物沉降值，并繪制出考慮建筑物時(shí)的地表沉降曲線。計(jì)算所得的建筑物的沉降與實(shí)測(cè)的沉降值不可能完全符合，本文通過(guò)兩者的差值比較與誤差分析，確定該方法得出的結(jié)果能將與實(shí)際的誤差控制在一定范圍內(nèi)，能較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)基坑開(kāi)挖引起鄰近建筑物的沉降值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及屬于地下工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基坑開(kāi)挖對(duì)周圍臨近建筑物的沉降計(jì)算方法。

背景技術(shù)

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，土地利用率的不斷提高以及不同建筑物使用功能的要求，在城市中建筑物較密集的區(qū)域開(kāi)挖基坑已經(jīng)是目前較為普遍的現(xiàn)象。

基坑開(kāi)挖引起的土體損失會(huì)導(dǎo)致地表沉降，而在沉降槽范圍內(nèi)的建筑物都會(huì)受地表沉降的影響，加上其自身重力引起的沉降，最后建筑物所反映出來(lái)的是總沉降量。

本專利的方法，可以通過(guò)建筑物上部荷載、建筑物基礎(chǔ)形式、基礎(chǔ)埋深、土制條件、建筑物的墻體長(zhǎng)度、基坑開(kāi)挖深度、地下連續(xù)墻的高度，以及開(kāi)挖基坑與建筑物的位置關(guān)系等條件，預(yù)測(cè)出建筑物在基坑開(kāi)挖的影響下的沉降量，對(duì)建筑物的安全評(píng)估有著重要的意義。

由于建筑物基礎(chǔ)剛度遠(yuǎn)大于周圍土體，范凡等^[1]假設(shè)其沉降主要來(lái)源于下臥土層變形，即建筑沉降等同于基底埋深處的土體沉降，從而得到了根據(jù)土體沉降分布曲線來(lái)描述建筑物沉降的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。算例分析表明，其計(jì)算值與實(shí)測(cè)值有較好的一致性，可為預(yù)測(cè)、分析緊鄰基坑施工的建筑物沉降提供參考。該方法的不足之處有：

(1)要得到建筑物的沉降要通過(guò)復(fù)雜的計(jì)算，無(wú)法直接求得。

(2)參數(shù)β的取值還不夠全面，文中只提出了對(duì)剛性基礎(chǔ)和較強(qiáng)的地基加固的取值，對(duì)其他不同基礎(chǔ)的取值，還有待研究。

通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)[1]以及其他檢索文獻(xiàn)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的技術(shù)中的主要問(wèn)題除了以上的不足之處之外，仍存在有：

(1)對(duì)于建筑物在理論計(jì)算時(shí)所采用的參數(shù)取值未見(jiàn)詳細(xì)的研究及明確的標(biāo)準(zhǔn)；

(2)一般在工程實(shí)踐中均忽略了結(jié)構(gòu)剛度對(duì)其變形的影響作用，使結(jié)構(gòu)變形預(yù)測(cè)結(jié)果大大偏于保守。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)以上不足之處，通過(guò)以下技術(shù)方案進(jìn)行了改進(jìn)。

本發(fā)明提供一種基坑開(kāi)挖對(duì)周圍臨近建筑物的沉降計(jì)算方法，包括以下5個(gè)步驟：

步驟1：不考慮建筑物，先對(duì)基坑開(kāi)挖引起的地表沉降進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出建筑物所在處以及其周圍一定范圍內(nèi)各點(diǎn)的位移。

本計(jì)算方法中一律采用劉小麗^[2]在將地表沉降曲線視為偏態(tài)分布的基礎(chǔ)上，利用經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式對(duì)現(xiàn)有的計(jì)算方法進(jìn)行改進(jìn)的公式。基坑開(kāi)挖引起的地表沉降的計(jì)算公式為：

式中:h為基坑開(kāi)挖的深度，單位為mm；

y_max為支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移最大值，單位為mm；

x為坐標(biāo)，即所計(jì)算沉降點(diǎn)距離基坑的距離，單位為mm；

步驟2：通過(guò)溫克爾彈性地基梁地基反力的計(jì)算公式：

F＝kU_z (2)

F——地基反力，單位符號(hào)為kN/m；

k——基床系數(shù)，單位符號(hào)為kN/m²；