[發(fā)明專利]一種利用雙液注漿進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910202933.1
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN109837911B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王雪冬;李世宇;孫延峰
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04;G06F30/13;G06F119/14
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種利用雙液注漿進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的方法，其特征在于，包括下述步驟：

步驟1：對基坑進(jìn)行巖土工程勘察，獲取基坑的工程地質(zhì)條件，根據(jù)工程地質(zhì)條件選取基坑的代表性地段，對代表性地段進(jìn)行雙液注漿試驗(yàn)，確定注漿參數(shù)；所述注漿參數(shù)包括鉆孔工藝、雙液配合比、注漿方法、注漿終壓力、注漿速度、注漿半徑，注漿體與土體在豎直方向上形成復(fù)合墻體；

步驟2：對復(fù)合墻體進(jìn)行取樣測試，確定復(fù)合墻體及注漿體的基本物理力學(xué)指標(biāo)；所述基本物理力學(xué)指標(biāo)包括復(fù)合墻體的重度γ_J、注漿體的重度γ_f、注漿體的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f_c；

步驟3：根據(jù)基坑支護(hù)的實(shí)際情況，初步確定注漿體的布置形式、復(fù)合墻體的寬度B_J、復(fù)合墻體的深度H，并確定復(fù)合墻體的驗(yàn)算剖面與危險(xiǎn)截面；

步驟4：對復(fù)合墻體進(jìn)行穩(wěn)定性及強(qiáng)度驗(yàn)算，所述穩(wěn)定性及強(qiáng)度驗(yàn)算包括抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算、抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算、整體穩(wěn)定性驗(yàn)算、墻身強(qiáng)度驗(yàn)算；若復(fù)合墻體通過穩(wěn)定性及強(qiáng)度驗(yàn)算中的所有驗(yàn)算，則進(jìn)入步驟5；若復(fù)合墻體未通過穩(wěn)定性及強(qiáng)度驗(yàn)算中的所有驗(yàn)算，則調(diào)整注漿體的布置形式、復(fù)合墻體的寬度B_J、復(fù)合墻體的深度H，重新對復(fù)合墻體進(jìn)行穩(wěn)定性及強(qiáng)度驗(yàn)算，直至復(fù)合墻體通過穩(wěn)定性及強(qiáng)度驗(yàn)算中的所有驗(yàn)算；

所述步驟4中，對復(fù)合墻體進(jìn)行穩(wěn)定性及強(qiáng)度驗(yàn)算，具體包括下述步驟：

步驟4.1：計(jì)算復(fù)合墻體的抗滑移穩(wěn)定性系數(shù)為

若K_s≥K_ss，則復(fù)合墻體通過抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算；反之，未通過；

其中，K_抗滑力為復(fù)合墻體底面上的抗滑合力，K_滑動力為復(fù)合墻體底面上的滑動合力；G_F為復(fù)合墻體的自重，G_F＝γ_J×S_F，S_F為驗(yàn)算剖面上復(fù)合墻體的面積，S_F＝B_J×H；E_p為復(fù)合墻體上的被動土壓力標(biāo)準(zhǔn)值，E_a為復(fù)合墻體上的主動土壓力標(biāo)準(zhǔn)值；為復(fù)合墻體底面與土層交界面的內(nèi)摩擦角，C_J為復(fù)合墻體底面與土層交界面的黏聚力；K_ss為抗滑移穩(wěn)定性系數(shù)閾值；

步驟4.2：計(jì)算復(fù)合墻體的抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)為

若K_t≥K_ts，則復(fù)合墻體通過抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算；反之，未通過；

其中，M_抗傾覆為對復(fù)合墻體墻趾點(diǎn)o的抗傾覆力矩，M_傾覆為對復(fù)合墻體墻趾點(diǎn)o的傾覆力矩；a_p、a_a、a_F分別為復(fù)合墻體墻趾點(diǎn)o到E_p、E_a、G_F的垂直距離；K_ts為抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)閾值；

步驟4.3：利用瑞典條分法，將復(fù)合墻體分為n個(gè)豎向土條，計(jì)算復(fù)合墻體的整體穩(wěn)定性系數(shù)為

K_z＝min(K_z1,K_z2,…,K_zj,…,K_zn)

若K_z≥K_zs，則復(fù)合墻體通過整體穩(wěn)定性驗(yàn)算；反之，未通過；

其中，K_zj為第j個(gè)土條的穩(wěn)定性系數(shù)，j∈{1,2,…,n}，C_j為第j個(gè)土條的潛在滑弧面處的黏聚力，為第j個(gè)土條的潛在滑弧面處的內(nèi)摩擦角；G_j為第j個(gè)土條的自重，θ_j為第j個(gè)土條的潛在滑弧面中點(diǎn)處法線與垂直面的夾角，l_j為第j個(gè)土條的潛在滑弧長度，l_j＝b_j/cosθ_j，b_j為第j個(gè)土條的寬度；K_zs為整體穩(wěn)定性系數(shù)閾值；

步驟4.4：計(jì)算危險(xiǎn)截面處的拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、剪應(yīng)力分別為

若F₁≤0.15f_c、F₂≤f_c且則復(fù)合墻體通過墻身強(qiáng)度驗(yàn)算；反之，未通過；

其中，M為危險(xiǎn)截面處的彎矩設(shè)計(jì)值，B為危險(xiǎn)截面處注漿體的寬度，γ₀為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)，γ_F為荷載的分項(xiàng)系數(shù)，μ為抗剪斷系數(shù)，μ的取值范圍為0.4-0.5，z為注漿體危險(xiǎn)截面至注漿體頂部的垂直距離；E_aa為危險(xiǎn)截面以上的主動土壓力標(biāo)準(zhǔn)值，E_pp為危險(xiǎn)截面以上的被動土壓力標(biāo)準(zhǔn)值；G為注漿體的自重，G＝γ_f×S，S為危險(xiǎn)截面上注漿體的面積；

步驟5：根據(jù)基坑支護(hù)的實(shí)際情況，進(jìn)行基坑的其他驗(yàn)算：當(dāng)基坑支護(hù)存在軟土基坑工況時(shí)，進(jìn)行軟土基坑的抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算；當(dāng)基坑支護(hù)存在軟弱下臥層工況時(shí)，進(jìn)行軟弱下臥層的強(qiáng)度驗(yàn)算；當(dāng)基坑支護(hù)存在地下水高于基坑底工況時(shí)，進(jìn)行地下水高于基坑底的滲流穩(wěn)定性驗(yàn)算；當(dāng)基坑支護(hù)存在承壓水工況時(shí)，進(jìn)行承壓水的突涌穩(wěn)定性驗(yàn)算；若基坑通過其他驗(yàn)算中的所有驗(yàn)算，則進(jìn)入步驟6；若基坑未通過其他驗(yàn)算中的所有驗(yàn)算，則調(diào)整注漿體的布置形式、復(fù)合墻體的寬度B_J、復(fù)合墻體的深度H，重復(fù)步驟4至步驟5，直至復(fù)合墻體通過其他驗(yàn)算中的所有驗(yàn)算；

步驟6：進(jìn)行開挖面防護(hù)設(shè)計(jì)、支護(hù)施工圖設(shè)計(jì)、組織管理設(shè)計(jì)，從而完成基坑支護(hù)設(shè)計(jì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用雙液注漿進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的方法，其特征在于，所述步驟3中，所述注漿體的布置形式為梅花型或格柵型。