一种基于单向肋梁结构的深基坑柔性支护方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114809022A(43)申请公布日2022.07.29(21)申请号202210658686.8(22)申请日2022.06.12(71)申请人陕西省外经贸实业集团建设工程有限公司地址710003陕西省西安市莲湖区青年路111号陕西省止园饭店二号楼二层(72)发明人王晓伟杜立波霍猛赵超(74)专利代理机构西安创知专利事务所61213专利代理师马凤云(51)Int.Cl.E02D17/04(2006.01)E02D5/76(2006.01)G06F30/13(2020.01)G06F119/14(2020.01)权利要求书3页说明书7页附图2页(54)发明名称一种基于单向肋梁结构的深基坑柔性支护方法(57)摘要本发明公开了一种基于单向肋梁结构的深基坑柔性支护方法，包括步骤：一、浅基坑分层开挖；二、浅基坑受力分析；三、计算浅基坑位置单向肋梁结构中锚杆和预应力锚索拉立柱的最大轴力；四、确定浅基坑位置的锚杆和预应力锚索拉立柱的参数；五、浅基坑的柔性支护；六、深基坑分层开挖；七、深基坑受力分析；八、计算深基坑位置单向肋梁结构中锚杆和预应力锚索拉立柱的最大轴力；九、确定深基坑位置的锚杆和预应力锚索拉立柱的参数；十、深基坑的柔性支护；十一、基坑变形监测。本发明将水平应变问题竖向化，将柔性支护结构分析刚性化，以单向肋梁结构的力学传递路径为受力模型进行分析，控制基坑变形量，将为深基坑柔性支护提供了新思路。CN114809022ACN114809022A权利要求书1/3页1.一种基于单向肋梁结构的深基坑柔性支护方法，其特征在于，采用单向肋梁结构对深基坑进行柔性支护，所述单向肋梁结构包括顶网一直延伸到基坑上口边缘处的钢筋网(1)以及均锚入基坑侧壁土体的多个锚杆(2)和多个预应力锚索拉立柱(4)，锚杆(2)与钢筋网(1)使基坑土体形成完整的墙板状土体层，锚杆(2)位于钢筋网(1)外的一端通过钢带(3)连接，钢筋网(1)、钢带(3)和预应力锚索拉立柱(4)外连接锚索托梁(5)；该方法包括以下步骤：步骤一、地下水位以上的浅基坑分层开挖；步骤二、浅基坑受力分析：根据公式计算基坑深度位于地下水位以上时坑底位置的主动土压力其中，i为基坑深度位于地下水位以上时土层分层开挖层数编号且i＝1,2,...,I，I为基坑深度位于地下水位位置处土层分层开挖总层数，hi为第i层土层的高度，γsati为第i层土层的饱和重度且在地下水位以上的土体采用天然重度，Kai为第i层土层的主动压力系数且φi为第i层土层固结不排水剪确定下的内摩擦角，ci为第i层土层固结不排水剪确定下的粘聚力；步骤三、计算浅基坑位置单向肋梁结构中锚杆和预应力锚索拉立柱的最大轴力：根据公式计算单根锚杆的最大轴力Nb，其中，q为地表均布荷载，em为锚杆所处深度位置上土体自重引起的平均土压力，θ为锚杆倾角，为锚杆垂直间距，为锚杆水平间距；其中，多个锚杆(2)从上之下呈阵列式锚入基坑侧壁土层中，锚杆的垂直间距和水平间距均为0.6m至1m；根据公式计算基坑深度位于地下水位以上时单根预应力锚索拉立柱的最大轴力其中，预应力锚索拉立柱(4)从上之下布设在相邻的两列锚杆中间位置，上下相邻的两个预应力锚索拉立柱(4)之间的间距为1.8m至2.2m；步骤四、确定浅基坑位置的锚杆和预应力锚索拉立柱的参数：锚杆参数包括锚杆截面面积和锚杆锚固长度；预应力锚索拉立柱参数包括预应力锚索拉立柱截面面积和预应力锚索拉立柱锚固长度；根据公式计算锚杆截面面积Ab，其中，k为安全系数，fptk为锚杆体材质强度标准值；根据公式计算锚杆预估长度lb，其中，db为锚杆直径且Q为土体于锚固体间粘结强度；将锚杆预估长度lb与锚杆当前位置处基坑侧壁至库伦破裂面(6)的水平距离比较，取大2CN114809022A权利要求书2/3页值作为锚杆锚固长度；根据公式计算浅基坑位置的预应力锚索拉立柱截面面积Ac，其中，fptkc为预应力锚索拉立柱体材质强度标准值；根据公式计算浅基坑位置的预应力锚索拉立柱预估长度lc，其中，dc为预应力锚索拉立柱直径且将浅基坑位置的预应力锚索拉立柱预估长度lc与锚索当前位置处基坑侧壁至库伦破裂面(6)的水平距离比较，取大值作为浅基坑位置的预应力锚索拉立柱锚固长度；步骤五、利用获取的浅基坑位置锚杆和预应力锚索拉立柱的参数施工单向肋梁结构，对浅基坑进行柔性支护；步骤六、地下水位以下的深基坑分层开挖；步骤七、深基坑受力分析：根据公式计算基坑深度位于地下水位以下时坑底位置的主动土压力其中，j为基坑深度位于地下水位以下时土层分层开挖层数编号且j＝I+1,I+2,...,I+J，J为基坑深度位于地下水位以下位置处土层分层开挖总层数，hj为第j层土层的高度，γsatj为第j层土层的有效重