[發明專利]一種確定暗撐水平向基床系數的方法、設備及存儲設備

有效

• 申請號: 201711191374.6
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107748835B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 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: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 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暗撐水平向基床系數的方法、設備及存儲設備，針對基坑被動區異形變截面水泥土暗撐，異形變截面水泥土暗撐包括水泥土暗撐、橢圓形原狀土，基于一定的幾何形狀簡化處理，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，提出了異形變截面水泥土暗撐確定暗撐水平向基床系數的方法；一種確定暗撐水平向基床系數的設備及存儲設備，用于實現確定暗撐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，尤其涉及一種確定暗撐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，其中一種即為異形變截面水泥土暗撐，它不同于裙邊加固，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異形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，提出一種合適的異形變截面水泥土暗撐確定暗撐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暗撐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：根據異形變截面水泥土暗撐，截取其計算單元；

步驟2：根據所述計算單元的設計參數，提取計算異形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，計算梯形加固段壓縮量、寬矩形加固段壓縮量和窄矩形加固段壓縮量；

步驟4：根據所述梯形加固段壓縮量、寬矩形加固段壓縮量和窄矩形加固段壓縮量，計算所述計算單元的總壓縮量；

步驟5：根據所述總壓縮量，計算異形變截面水泥土暗撐水平向基床系數，即確定異形變截面水泥土暗撐水平向基床系數。

進一步地，在步驟1中，所述異形變截面水泥土暗撐包括：水泥土暗撐、橢圓形原狀土。

進一步地，在步驟2中，所述計算水平向基床系數所需的參數包括：梯形加固段暗撐高度、梯形加固段的底邊長、水泥土彈性模量、寬矩形加固段長度、窄矩形加固段長度、梯形加固段長度、寬矩形加固段截面面積和窄矩形加固段截面面積。

進一步地，在步驟3中，令則所述梯形加固段壓縮量的計算公式為：所述寬矩形加固段壓縮量的計算公式為：所述窄矩形加固段壓縮量的計算公式為：其中，h_B為梯形加固段暗撐高度，b₁、b₂為梯形加固段的兩個底邊長，L_B為梯形加固段的長度，p_A為作用于寬矩形加固段的均布荷載，A_A、A_C分別為異形變截面水泥土暗撐寬矩形加固段和窄矩形加固段的截面面積，L_A、L_C分別為異形變截面水泥土暗撐寬矩形加固段和窄矩形加固段的長度，E為水泥土暗撐彈性模量。