[發明專利]一種基于土壤特征的基坑支護設計方法

有效

• 申請號: 202011467271.X
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112323820B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 趙行立;羅遠彬;黃婷;邸博;張黎飛;夏立鵬;鄭愚
• 申請（專利權）人: 深圳百勤建設工程有限公司;東莞理工學院
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04;E02D17/02;E02D33/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 肖平安

本發明公開了一種基于土壤特征的基坑支護設計方法，其包括有以下步驟：a、通過地下水滲流場檢測方法獲得基坑全場三維滲流場數據，以及通過土體強度原位檢測方法獲得基坑全場三維強度場數據；b、根據步驟a所獲得的基坑全場三維滲流場數據、三維強度場數據，選擇基坑開挖方法以及基坑支護方法；c、根據基坑支護方法和基坑分級確定基坑邊界條件；d、基于有限元分析對支撐構件進行優化。本發明的基于土壤特征的基坑支護設計方法能夠在一定程度上緩解現有基坑開挖、支護過程中出現的問題，以進一步提高基坑支護工程的穩定性和安全性。

技術領域

本發明涉及土木工程技術領域，尤其涉及一種基于土壤特征的基坑支護設計方法。

背景技術

近年來，隨著城市建筑工程的不斷發展，基坑支護過程中出現的問題愈發明顯；基坑土壤地質結構復雜，地下水時隨效應明顯，這些都可能影響基坑設計、開挖和施工過程。

為確保基坑支護工程的穩定性和安全性，需要針對存在的問題采取有效的解決措施。通過加強設計理念創新去尋找新的計算方法，能夠在一定程度上緩解基坑開挖、支護過程中出現的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于土壤特征的基坑支護設計方法，該基于土壤特征的基坑支護設計方法能夠在一定程度上緩解現有基坑開挖、支護過程中出現的問題，以進一步提高基坑支護工程的穩定性和安全性。

為達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現。

一種基于土壤特征的基坑支護設計方法，包括有以下步驟，具體的：

a、通過地下水滲流場檢測方法獲得基坑全場三維滲流場數據，以及通過土體強度原位檢測方法獲得基坑全場三維強度場數據，具體步驟為：

a1、沿著基坑周邊依次間隔設置若干多功能檢測桿，多功能檢測桿包括有呈直桿形狀，檢測桿桿體為中空結構且檢測桿桿體的芯部開設有朝上開口的桿體容置腔，檢測桿桿體設置有從上至下依次間隔布置的測點安裝位，檢測桿桿體的各測點安裝位分別裝設有電極、呈圓環形狀的壓電陶瓷環，各電極以及各壓電陶瓷環的數據引出線分別通過桿體容置腔且經由桿體容置腔的上端開口引出，各電極以及各壓電陶瓷環的數據引出線分別與數據采集儀器電性連接；

a2、依次檢測位于不同多功能檢測桿的兩個電極之間的電阻率，并通過交叉分析得到基坑全場三維滲流場數據；

a3、對多功能檢測桿的各環形壓電陶瓷施加電信號，各環形壓電陶瓷分別作為信號發射端、信號接收端，且各環形壓電陶瓷分別進行一次信號發射以及多次信號接收，各環形壓電陶瓷發射信號時分別驅動土體低頻震動，根據信號接收端的環形壓電陶瓷所接收的信號強弱即可反映相應信號的信號發射端與信號接收端兩點之間土體強度，再通過交叉分析得到基坑全場三維強度場數據；

b、根據步驟a所獲得的基坑全場三維滲流場數據、三維強度場數據，選擇基坑開挖方法以及基坑支護方法，具體步驟為：

b1、通過基坑全場三維強度場數據能夠計算分析出基坑的土體抗剪強度，結合考慮土體應力水平以確定基坑的土體種類；

b2、在確定基坑的土體種類之后，根據基坑全場三維滲流場數據確定基坑土體含水率分布，再根據基坑土體含水率分布確定土體塑性指數；

b3、通過分布判斷基坑土體各處是否達到液限或者塑限，根據判斷結果確定土體性能屬性，以確定基坑開挖方法和基坑支護方法；

c、根據基坑支護方法和基坑分級確定基坑邊界條件：在土體性能屬性確定之后，在該土體性能屬性條件下，綜合考慮永久荷載、可變荷載、偶然荷載以及耦合分析土壓力、水壓力、建筑物和結構物荷載、施工荷載、溫度引起的支護結構附加荷載，以確定基坑支撐荷載作為基坑邊界條件；

d、支撐構件優化：