[發明專利]一種綜合驗證鋼板樁受力能力方法

在審

• 申請號: 202011015105.6
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN111997108A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 張永杰;黃金鑫;曹俊;黃政;劉濤;李子豐;黃萬東
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D5/04;E02D17/04;F16F15/06;F16F15/04;G06F30/20;G06F30/17;G06F119/14
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本發明公開了一種綜合分析鋼板樁安全穩定性方法，儀器主要包括測斜儀、全站儀、應變計；所述綜合分析鋼板樁安全穩定性方法是采用多種計算方法和大量的人工數據處理，建立基于多變量鋼板樁安全穩定性評估模型、土體位移隨時間變化模型、鋼板樁傾斜程度隨時間變化模型、鋼板樁應力應變隨時間變化模型；所述基于多變量鋼板樁安全穩定性評估模型能夠通過大量的數據和相應的損失函數可以求出一個安全穩定分界曲面，所述三種時間變化模型可以清楚的知道當前變化趨勢和預測未來變化趨勢，此方法具有效率高、實用性強、沒有特定的環境條件等優勢，廣泛適用于綜合分析安全穩定性等問題。

技術領域

本發明涉及鋼板樁樁體變形監測技術領域，更具體地，涉及一種綜合分析鋼板樁安全穩定性方法。

背景技術

在鋼板樁作為一種特制的型鋼板樁，用打樁機及振動錘將鋼板樁壓入地下構成一道連續的板樁墻，作為深基坑開挖的臨時擋土、擋水圍護支撐結構。鋼板樁具有很高的強度和剛性、自身結構輕、接合緊密、耐久性好、水密性好、施工簡便、速度快、耐久性好、作業占用場地較小、可重復使用的優點。隨著我國經濟的飛速發展以及城鎮化進程的加劇，地下空間的利用率大幅度提高，人們越來越重視地下空間的使用。由于地面空間小、施工場地限制等因素，導致了無支撐維護、放坡開挖的方式逐漸被淘汰。隨著城市經濟建設的發展鋼板樁作為一種圍護結構，在市政、房建、碼頭、工業、橋梁等方面得到了廣泛的應用。

目前關于鋼板樁受力問題的研究，普遍還只是針對鋼板樁施工方法、支護結構、加固鋼板樁等進行研究和探討；但針對鋼板樁的受力穩定性、受力破壞等理論，研究還存在很大的不足，沒有一套系統的方法去判斷鋼板樁的安全穩定性問題，對于鋼板樁的受力能力的研究，對指導現場安全施工，排除工程上潛在的風險，具有深刻的影響意義。它能夠有效準確的反映鋼板樁受力的實際情況，根據實際情況可以有選擇性的采取一系列有效措施，具有一套系統且完備的科學依據，而不是對鋼板樁進行簡單的加固和支護。

隨著鋼板樁在實際工程中的應用越來越廣泛，鋼板樁的生產也出現了欣欣向榮的局面，對于鋼板樁受力問題也開展了一些研究，但是目前的研究還遠遠不能滿足工程生產的需求，急需一套系統的方法對鋼板樁的安全穩定性進行系統的評估。

發明內容

在有鑒于此，本發明的目的在于提供一種綜合分析鋼板樁安全穩定性方法，以解決現有技術中對于鋼板樁安全穩定性分析存在的不足，提供一套系統可靠的分析方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下。

一種綜合分析鋼板樁安全穩定性方法，所述綜合分析鋼板樁安全穩定性方法是利用監測土體位移、鋼板樁的整體傾斜程度和鋼板樁變形情況來分析其穩定性；儀器主要包括測斜儀、全站儀、應變計；所述土體位移由測斜管（軟質）、測斜探頭、數字式測讀儀（測斜儀）組成，所述鋼板樁的整體傾斜程度由反光片、反光片固定鋼筋、全站儀、三角架組成；所述鋼板樁變形包括應變片、信號傳輸電纜、數字式測讀儀（應變計）、應變片保護裝置；所述應變片保護裝置包括卸土半圓錐裝置、減震彈簧裝置、應變片減震保護裝置、信號傳輸電纜保護裝置；所述綜合分析鋼板樁是采用多種計算方法和大量的人工數據處理，建立基于多變量鋼板樁安全穩定性評估模型、土體位移隨時間變化模型、鋼板樁傾斜程度隨時間變化模型、鋼板樁應力應變隨時間變化模型；所述基于多變量鋼板樁安全穩定性評估模型能夠通過大量的數據和相應的損失函數可以求出一個安全穩定分界曲面，所述三種時間變化模型可以展示出當前變化趨勢和模擬預測未來變化趨勢。

優選的，所述減震彈簧裝置包括活塞桿、彈簧、上部頂板、下部底板、三面圍護板。其中彈簧圍繞在活塞桿上，彈簧與活塞桿同時與上部頂板和下部底板相連，上部頂板和下部底板不與鋼板樁相連。

優選的，所述減震彈簧裝置的下部底板與卸土半圓錐相連，上部頂板與應變片減震保護裝置相連。