[發明專利]基坑開挖對大底盤多塔樓變形影響的室內模擬裝置及方法

在審

• 申請號: 201810629202.0
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108867717A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 孫海忠
• 申請（專利權）人: 上海市建工設計研究總院有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種基坑開挖對大底盤多塔樓變形影響的室內模擬裝置及方法，包括模型箱；設置于模型箱內大底盤單塔樓模型；圓筒形的地下連續墻模型；設置于所述地下連續墻模型內側壁依次連接的多層基坑環狀支撐模型；設置于所述地下連續墻模型內部的基坑開挖施工模擬裝置，包含多個填滿砂土的塑料囊；多個位移計；多個千分表和多個應變計，本發明可用于模擬基坑開挖對基坑周圍土體的影響效應；基坑可真實反映實際工程中土體初始應力不對稱、土質不均勻、基坑周圍環境復雜等情況。本發明可以實現基坑開挖對基坑周圍土體的影響效應的施工行為模擬，準確測量基坑周圍地層縱向沉降值以及鄰近大底盤單塔樓變形量并進行分析。

技術領域

本發明涉及一種基坑開挖對大底盤多塔樓變形影響的室內模擬裝置及方法。

背景技術

隨著社會生產的發展，越來越多的基坑開挖需要在市區或者居民區周圍進行。尤其在我國上海，因其特有的歷史成因，其地質主要以粘性土和砂、粉性土為主，且軟粘性土分布較為廣泛。具有高含水量、大孔隙比、低強度、高壓縮性、低滲透性等特點，在附加荷載作用下易產生軟土地基變形。在此情況下，基坑開挖將給周圍建筑帶來更大的影響。因此有必要針對基坑開挖對大底盤單塔樓的變形影響效應做更加深入的研究。

國內外相關學者針對基坑開挖對大底盤單塔樓的變形影響效應的研究方法主要是理論分析法、數值模擬法以及現場監測法。理論分析法是利用彈性理論，通過假定對研究模型進行簡化，但在一定程度上不能準確考慮基坑開挖與單塔樓沉降的復雜關系，并且計算量大；數值模擬方法一般需要借助大型商用軟件，數值模型的建立較為復雜且計算耗時。此外，由于土工測試儀器設備的限制很難獲得精確的土體物理力學參數，而土體參數的變化對數值模擬結果影響很大，因此容易造成計算結果的偏差?，F場監測方法是獲取基坑開挖時周圍土體變形的手段之一，但是受儀器設備以及人為觀察因素等限制，現場測試結果具有一定偏差，同時現場監測需要投入一定量的人力物力，現場預埋測試元件非常容易在施工中受到破壞，從而延誤監測乃至得到錯誤監測信息。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基坑開挖對大底盤多塔樓變形影響的室內模擬裝置及方法，能夠解決現有的基坑開挖對大底盤單塔樓變形影響效應的研究方法存在復雜且計算耗時或計算結果偏差較大的問題。

為解決上述問題，本發明提供一種基坑開挖對大底盤多塔樓變形影響的室內模擬裝置，包括：

模型箱，所述模型箱包括底壁和與所述底壁連接的四個側壁，所述模型箱的頂面設為開口；

設置于所述模型箱內左側的大底盤單塔樓模型，所述大底盤單塔樓模型包括大底板、設置于所述大底板上的大底盤地下室結構和與所述地下室結構連接的單塔樓的地上結構；

圓筒形的地下連續墻模型，所述地下連續墻模型設置于所述模型箱內大底盤單塔樓模型的右側；

設置于所述地下連續墻模型內側壁依次連接的多層基坑環狀支撐模型；

固定于所述地下連續墻模型底部的基坑底板模型；

設置于所述地下連續墻模型內部的基坑開挖施工模擬裝置，包含多個填滿砂土的塑料囊；

多個位移計，每個位移計通過固定在土體的上表面或者土體內部；

多個千分表，每個千分表固定在所述大底盤單塔樓模型的地上結構上；

多個應變計，每個應變計固定在所述大底盤單塔樓模型的大底板的底部。

進一步的，在上述裝置中，所述大底盤單塔樓模型由鋁合金材料制成。

進一步的，在上述裝置中，所述箱體和圓筒形的地下連續墻模型，分別由鋁合金材料制成。

進一步的，在上述裝置中，還包括：