[發(fā)明專利]一種坑底隆起變形允許值確定方法

在審

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• 申請日: 2022-11-14
• 公開（公告）號: CN115758819A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11710
• 代理人: 李玉賓

一種坑底隆起變形允許值確定方法，屬于基坑開挖工程施工安全評估與災(zāi)害防治技術(shù)領(lǐng)域，包括如下步驟：步驟1、建立基坑開挖模型，計(jì)算該基坑抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù)；步驟2、在PLAXIS 2D有限元計(jì)算軟件中，建立基坑開挖數(shù)學(xué)模型，計(jì)算監(jiān)測點(diǎn)隆起變形值d，并篩選出隆起變形值最大的點(diǎn)作為特征點(diǎn)；步驟3、最終依據(jù)某抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù)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。本發(fā)明將抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù)和坑底隆起變形值結(jié)合起來，考慮不同地區(qū)規(guī)范以及不同工程確定不同情況下的坑底隆起變形允許值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基坑開挖工程施工安全評估與災(zāi)害防治技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種坑底隆起變形允許值確定方法。

背景技術(shù)

基坑失穩(wěn)是影響安全施工的重要風(fēng)險(xiǎn)源之一，其中坑底隆起破壞又是基坑失穩(wěn)事故的主要誘因之一，因此，正確評價(jià)坑底抗隆起穩(wěn)定對基坑工程安全具有重要意義。從當(dāng)前的研究內(nèi)容來看，對坑底抗隆起穩(wěn)定失穩(wěn)的評價(jià)指標(biāo)主要有兩種，分別為抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù)以及坑底隆起變形值。當(dāng)前，主要依據(jù)規(guī)范《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2011》中規(guī)定抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù)規(guī)范值以及《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范GB 50497-2009》中規(guī)定的坑底隆起變形監(jiān)測報(bào)警值作為限值，判斷基坑是否發(fā)生隆起失穩(wěn)。但不同地區(qū)依據(jù)其地質(zhì)環(huán)境、土質(zhì)優(yōu)劣、基坑開挖對周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響等因素，對抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù)的規(guī)范值不同，并且針對不同的情況對坑底隆起變形值沒有準(zhǔn)確的規(guī)定，這就需要一種準(zhǔn)確的方法來依據(jù)不同地區(qū)規(guī)范以及不同工程確定不同情況下的坑底隆起變形允許值。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開了一種坑底隆起變形允許值確定方法，該方法將抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù)和坑底隆起變形值結(jié)合起來，考慮不同地區(qū)規(guī)范以及不同工程確定不同情況下的坑底隆起變形允許值。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種坑底隆起變形允許值確定方法，包括如下步驟：

步驟1、建立基坑開挖模型，依據(jù)基坑土層參數(shù)樣本在MATLAB中編寫圓弧滑動法抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算程序，計(jì)算該基坑抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù)；

步驟2、在PLAXIS 2D有限元計(jì)算軟件中，建立基坑開挖數(shù)學(xué)模型，依據(jù)《建筑基坑工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范GB 50497-2009》中規(guī)定的監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)方案在基坑底部布設(shè)一系列監(jiān)測點(diǎn)，計(jì)算監(jiān)測點(diǎn)隆起變形值d，并篩選出隆起變形值最大的點(diǎn)作為特征點(diǎn)；

步驟3、利用蒙特卡羅抽樣方法獲取不同土體參數(shù)的隨機(jī)變量樣本，將抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù)小于抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù)限值以及特征點(diǎn)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(jì)算失效概率，最終依據(jù)某抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù)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。

優(yōu)選的，所述的步驟1包括如下具體步驟：

(A)、建立基坑開挖的數(shù)學(xué)模型，確定基坑幾何尺寸和參數(shù)概率分布類型，根據(jù)土體不確定性參數(shù)的統(tǒng)計(jì)量，利用隨機(jī)方法產(chǎn)生N個(gè)土層參數(shù)樣本X₁、X₂、……、X_N；利用公式(1)計(jì)算X₁、X₂、……、X_N相應(yīng)的抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù)K_D1、K_D2、……、K_DN；

式(1)中：K_D為抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù)；R為滑動半徑(m)；c_j、分別為第j土條在滑弧面處的黏聚力(kPa)、內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)處的法線與垂直面的夾角(°)；ΔG_j為第j土條自重(kN)；