[發明專利]一種裙邊加固基坑被動土壓力計算方法及系統

有效

• 申請號: 201810664404.9
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN108824442B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 馬鄖;李松;朱佳;倪欣;張德樂;易麗麗;劉佑祥;張曉玉;王奎;萬巧;余舜;王勇;包茂軍
• 申請（專利權）人: 中南勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04;E02D17/02;E02D33/00
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 曹雄

本發明針對基坑被動區裙邊加固形式，基于極限平衡條件，提供了一種裙邊加固基坑被動土壓力計算方法及系統，通過獲取到的計算裙邊加固基坑被動土壓力所需參數，根據不同的情況，采用不同的計算公式，計算得到裙邊加固基坑被動土壓力。本發明的有益效果是：加強了計算得到裙邊加固基坑被動土壓力的理論性，提高了裙邊加固基坑被動土壓力結果的可靠性，幫助裙邊加固基坑被動區的加固設計，有助于裙邊加固基坑被動區的穩定。

技術領域

本發明涉及建筑工程領域，尤其涉及一種裙邊加固基坑被動土壓力計算方法及系統。

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，其中一種即為裙邊加固，基坑被動區加固的目的不外乎滿足支護結構整體穩定性要求和控制變形，目前的方法是采用彈性抗力法計算位移，用被動抗力安全系數控制嵌固深度，為此必須確定加固深度范圍的c、及m值，而這正是最大難點所在。其中加固體的m值通過經驗關系式由加固體的抗剪強度參數c、值計算獲得，顯然缺乏理論依據，并且該計算方法無法反應加固體寬度對m值的影響。現行基坑被動區裙邊加固的穩定性計算工程經驗性強，人為因素控制占據了很大比重，沒有強有力的理論支撐，盡管相當多的基坑被動區加固工程取得了成功，但僅僅停留在工程經驗積累的層面。因此，很有必要對這一問題進行深入的研究，提出一種得到理論性強和可靠性高的基坑被動土壓力的方法對裙邊加固基坑被動區的加固設計及其穩定性具有重要的意義。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種裙邊加固基坑被動土壓力計算方法及系統。一種裙邊加固基坑被動土壓力計算方法，所述裙邊加固基坑包括加固體、支護樁、樁頂冠梁、加固體前方原狀土、加固體下方原狀土；樁頂冠梁連接支護樁且位于支護樁的頂部，加固體和加固體下方原狀土位于支護樁一側，加固體和加固體前方原狀土相鄰，加固體和加固體前方原狀土位于加固體下方原狀土上方；所述方法包括以下步驟：

(1)當時，根據基坑裙邊加固設計參數，獲取計算裙邊加固基坑被動土壓力所需參數，所述所需參數包括：加固體前方原狀土的重度γ₁，加固體前方原狀土粘聚力c₁，加固體前方原狀土內摩擦角加固體下方原狀土的重度γ₂，加固體下方原狀土粘聚力c₂，加固體下方原狀土內摩擦角加固體高度h₁，加固體底部至支護樁底部的高度h₂；

當時，根據基坑裙邊加固設計參數，獲取計算裙邊加固基坑被動土壓力所需參數，所述所需參數包括：加固體前方原狀土的重度γ₁，加固體前方原狀土粘聚力c₁，加固體前方原狀土內摩擦角加固體下方原狀土的重度γ₂，加固體下方原狀土粘聚力c₂，加固體下方原狀土內摩擦角加固體高度h₁，支護樁與加固體底部至支護樁底部范圍內破裂面的夾角β，加固體底面、加固體底部至支護樁底部范圍內破裂面以及加固體底部至支護樁底部作用面所組成的三角形土體自重與加固體自重之和G，加固體底部至支護樁底部范圍內破裂面長度l；

(2)當時，根據公式計算出裙邊加固基坑被動土壓力E_p：

當時，根據公式計算出裙邊加固基坑被動土壓力E_p：

進一步地，在步驟(1)中，具體包括以下步驟：