[發明專利]一種基坑群分步開挖方法

在審

• 申請號: 202111607216.0
• 申請日: 2021-12-27
• 公開（公告）號: CN114510759A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 景文琪;文洋;張東陽;孫海員;羅學東;蔣楠;宋紹溥
• 申請（專利權）人: 中鐵二十一局集團軌道交通工程有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06T17/00
• 代理公司: 深圳泛航知識產權代理事務所(普通合伙) 44867
• 代理人: 鄧愛軍

本發明公開了一種基坑群分步開挖方法，具體步驟如下：S1、建立FLAC3D基坑群三維模型并設置監測點位；S2、確定分塊區域開挖范圍并將節點與單元信息輸出為txt文檔；S3、matlab導入節點信息單元信息；S4、matlab編程排列組合語句輸出各開挖步序下單元信息順序組合；S5、通過FLAC3D主目錄中新建INI初始化文檔實現matlab對FLAC3D的調用；S6、進行開挖并提取監測點位移變形數據；S7、通過if函數篩選出變形最小的開挖單元順序組合。本發明原理簡單，可操作性強，優勢明顯，能有效提高效率與施工安全性。

技術領域

本發明涉及一種建筑領域，具體涉及一種基坑群分步開挖方法。

背景技術

近年來，隨著城市地下空間開發不斷加快，受工程建設的迫切需求影響，出現了不同建設基坑工程項目在同一區域綜合同時建設，使得不同形態的大型深基坑相互關聯，復雜基坑群工程有大量出現的趨勢。

所謂復雜基坑群，是指由兩個及以上的基坑共同組成的復雜深大基坑，其組合形式一般表現為在空間上相鄰、疊合，且組成基坑群的單體基坑造型不一，開挖深度也不盡相同。與單體基坑相比，基坑群施工中不同區塊施工會造成土壓力多次卸荷，各區塊土壓力、變形相互疊加(即耦合效應)，施工周期長、時空效應顯著等問題。基坑群施工耦合效應對周邊建構物施工往往產生相互作用，而控制基坑群施工過程中各基坑相互影響，確保基坑群施工安全穩定，關鍵是要確保有合理的開挖步序，保證在開挖過程中使各基坑變形在可控安全的范圍內。

目前對于開挖步序方案的選擇主要是通過數值模擬軟件進行建模計算，輸出變形量進行對比，但過程繁瑣效率過低，多種方案共存的情況下無法實現同時對各方案進行建模計算；而matlab具有強大的編譯與接口能力，可實現對其他軟件的調用。在此將對兩者進行結合實現對基坑群分步開挖方案選擇的自動化，從而解決實際問題提高效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基坑群分步開挖方法，其原理簡單，可操作性強，優勢明顯，能有效提高效率與施工安全性。

本發明基坑群分步開挖方法是通過以下技術方案來實現的，具體步驟如下：

S1、建立FLAC3D基坑群三維模型并設置監測點位；

S2、確定分塊區域開挖范圍并將節點與單元信息輸出為txt文檔；

S3、matlab導入節點信息單元信息；

S4、matlab編程排列組合語句輸出各開挖步序下單元信息順序組合；

S5、通過FLAC3D主目錄中新建INI初始化文檔實現matlab對FLAC3D的調用；

S6、進行開挖并提取監測點位移變形數據；

S7、通過if函數篩選出變形最小的開挖單元順序組合。

作為優選的技術方案，前期通過FLAC3D軟件對基坑群模塊信息進行編譯，生成網格并調整網格形狀，設置邊界條件與初始條件，設置監測點位，完成繪制實體三維模型，對計劃開挖的不同單元進行切割合并等處理并賦予不同地層屬性。

作為優選的技術方案，將不同開挖區域單元信息節點信息輸出為txt文本文檔并儲存到文件夾中；將儲存有單元信息節點信息txt文檔導入到matlab中，并將string數組轉為cell數組以元胞數組格式保存。

作為優選的技術方案，基于matlab通過編程實現不同開挖單元信息排列組合；將開挖單元信息逐行讀取，以排列組合順序分別輸出為txt文檔到“new”文件夾中，作為后續分步開挖調用順序；在FLAC3D中編寫后續開挖語句，使用call命令實現對各開挖單元信息的循環調用，實現同時開挖；將編寫的FLAC3D程序儲存在主程序目錄中。