[發明專利]一種坑底隆起變形允許值確定方法

在審

• 申請號: 202211422842.7
• 申請日: 2022-11-14
• 公開（公告）號: CN115758819A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 李亮;孟凱琪;周肇亮;李輝;王銘浩;褚雪松;曹郁青;王超;蔡鳳珍;徐亮;于忠福;高原;李堂飛;胡俊;王志鑫
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F17/18;E02D17/02;G06F111/08
• 代理公司: 北京開陽星知識產權代理有限公司 11710
• 代理人: 李玉賓

1.一種坑底隆起變形允許值確定方法，其特征為，包括如下步驟：

步驟1、建立基坑開挖模型，依據基坑土層參數樣本在MATLAB中編寫圓弧滑動法抗隆起穩定安全系數計算程序，計算該基坑抗隆起穩定安全系數；

步驟2、在PLAXIS 2D有限元計算軟件中，建立基坑開挖數學模型，依據《建筑基坑工程監測技術規范GB 50497-2009》中規定的監測點布設方案在基坑底部布設一系列監測點，計算監測點隆起變形值d，并篩選出隆起變形值最大的點作為特征點；

步驟3、利用蒙特卡羅抽樣方法獲取不同土體參數的隨機變量樣本，將抗隆起穩定安全系數小于抗隆起穩定安全系數限值以及特征點隆起變形值大于坑底隆起變形允許值的樣本作為失效樣本，分別計算失效概率，最終依據某抗隆起穩定安全系數限值下的失效概率，確定相同失效概率下的坑底隆起變形允許值。

2.如權利要求1所述的一種坑底隆起變形允許值確定方法，其特征為，所述的步驟1包括如下具體步驟：

(A)、建立基坑開挖的數學模型，確定基坑幾何尺寸和參數概率分布類型，根據土體不確定性參數的統計量，利用隨機方法產生N個土層參數樣本X₁、X₂、……、X_N；利用公式(1)計算X₁、X₂、……、X_N相應的抗隆起穩定安全系數K_D1、K_D2、……、K_DN；

式(1)中：K_D為抗隆起穩定安全系數；R為滑動半徑(m)；分別為第j土條在滑弧面處的黏聚力(kPa)、內摩擦角(°)；l_j為第j土條的滑弧長度(m)；q_j為第j土條頂面上的豎向壓力標準值(kPa)；b_j為第j土條的寬度(m)；θ_j為第j土條滑弧面中點處的法線與垂直面的夾角(°)；ΔG_j為第j土條自重(kN)；

(B)、為抗隆起穩定安全系數限值，若則稱為失效樣本，如此重復，統計失效樣本數m；

(C)、改變得到不同限值下的失效樣本數m_j，利用公式(2)計算不同限值下的坑底抗隆起穩定安全系數失效概率p_f1j：

P_f＝m/N (2)

式(2)中：P_f為失效概率；m為失效樣本數；N為樣本總數。

3.如權利要求2所述的一種坑底隆起變形允許值確定方法，其特征為，所述的步驟2包括如下具體步驟：計算N個土體參數樣本下的d_i；d^max為坑底隆起變形允許值，若d_id^max，則稱為失效樣本，如此重復，得到失效樣本數m；改變d^max，得到不同限值下的失效樣本數m_j，依據公式(2)計算不同限值下的坑底隆起變形值超限失效概率p_f2j。

4.如權利要求3所述的一種坑底隆起變形允許值確定方法，其特征為，所述的步驟3包括如下具體步驟：繪制以失效概率p_f1j、p_f2j為橫坐標，不同抗隆起穩定安全系數限值、不同坑底隆起變形允許值為縱坐標的點線圖，獲取與所需的抗隆起穩定安全系數限值下失效概率等同的坑底隆起變形允許值。