[發明專利]一種確定水平向基床系數的方法、設備及存儲設備

有效

• 申請號: 201711191373.1
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107977499B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 李松;姚愛國;馬鄖
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 龔春來

本發明提供了一種確定水平向基床系數的方法、設備及存儲設備，針對基坑被動區變截面水泥土暗撐，包括裙邊加固體、抽條加固體、矩形原狀土，綜合運用結構力學、材料力學、彈性力學、微積分學等多學科理論知識，提出了變截面水泥土暗撐確定水平向基床系數的方法；一種確定水平向基床系數的設備及存儲設備，用于實現確定水平向基床系數的方法。本發明提供的方法簡單易行，成本低，可靠性高，用于指導基坑被動區加固設計。

技術領域

本發明涉及勘探巖石建筑領域，尤其涉及一種確定水平向基床系數的方法、設備及存儲設備。

背景技術

隨著國民經濟的快速發展，城市化建設步伐明顯加快，為滿足人們日常生活需要，地下空間的開發與利用成為必然，越來越多的基坑群林立于城市之中，由于地質條件的多變性，其中不乏許多基坑位于深厚軟土地區，這無疑給基坑支護結構的選型帶來困擾，往往存在圍護結構嵌固深度越深、變形越大的情況發生，究其原因是由于軟土的抗剪強度指標極低，無法提供足夠的被動抗力，并且主動土壓力也較其它類型的土大許多，因而出現上述情況。目前，對于該類型的基坑，進行被動區加固是一種行之有效的技術手段，被動區加固的形式是多種的，其中一種即為變截面水泥土暗撐，它不同于單純的裙邊加固，因為該種形式的加固體由一側圍護結構抵達至另一側圍護結構，形成了暗撐，傳力路徑明確，其剛度指標可以用彈性理論公式計算確定。然而，目前相關規范和文獻等并未給出變截面水泥土暗撐水平向基床系數的計算方法，工程師進行設計計算時，大多數憑借工程經驗確定，顯然缺乏理論依據，容易造成較大偏差，設計的基坑支護結構或是不安全，亦或是不經濟。因此，在這樣的背景下，提出一種合適的變截面水泥土暗撐確定水平向基床系數的方法顯得尤為迫切。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種確定水平向基床系數的方法、設備及存儲設備，主要包括以下步驟：

步驟1：根據變截面水泥土暗撐，截取其計算單元；

步驟2：根據所述計算單元的設計參數，提取計算變截面水泥土暗撐水平向基床系數所需的參數；

步驟3：根據所述參數，分別計算變截面水泥土暗撐左裙邊加固體、右裙邊加固體和抽條加固體的壓縮量；

步驟4：根據所述變截面水泥土暗撐左裙邊加固體、右裙邊加固體和抽條加固體的壓縮量，計算變截面水泥土暗撐的總壓縮量；

步驟5：根據所述變截面水泥土暗撐的總壓縮量，計算變截面水泥土暗撐各加固體的水平向基床系數，即確定截面水泥土暗撐各加固體的水平向基床系數。

進一步地，在步驟1中，變截面水泥土暗撐包括：左裙邊加固體、右裙邊加固體、抽條加固體、矩形原狀土。

進一步地，在步驟2中，所述參數包括：水泥土彈性模量E、左裙邊加固段截面面積A₁、抽條加固體截面面積A₂、右裙邊加固體截面面積A₃、左裙邊加固體長度L₁、抽條加固體長度L₂、右裙邊加固體長度L₃。

進一步地，在步驟3中，變截面水泥土暗撐左裙邊加固體壓縮量的計算公式為：Δ₁＝p₁L₁/E，變截面水泥土暗撐抽條加固體壓縮量的計算公式為：Δ₂＝p₂L₂/E，變截面水泥土暗撐右裙邊加固體壓縮量的計算公式為：Δ₃＝p₃L₃/E，其中，p₁為左裙邊加固體的壓應力，p₂為抽條加固體的壓應力，p₃為右裙邊加固體的壓應力，L₁為左裙邊加固體長度，L₂為抽條加固體長度，L₃為右裙邊加固體長度，E為水泥土彈性模量。