[发明专利]一种基坑开挖对周围临近建筑物的沉降计算方法

说明书

本发明提供一种基坑开挖对周围临近建筑物的沉降计算方法，先对基坑开挖引起的地表沉降进行计算，计算出建筑物所在处以及其周围一定范围内各点的位移。然后将基坑开挖引起的地表沉降转化为沉降反力加在简化成弹性地基梁的建筑物上。用迈达斯软件计算得出沉降反力引起的建筑物沉降值，并绘制出考虑建筑物时的地表沉降曲线。计算所得的建筑物的沉降与实测的沉降值不可能完全符合，本文通过两者的差值比较与误差分析，确定该方法得出的结果能将与实际的误差控制在一定范围内，能较准确的预测基坑开挖引起邻近建筑物的沉降值。

技术领域

本发明涉及属于地下工程技术领域，具体涉及一种基坑开挖对周围临近建筑物的沉降计算方法。

背景技术

随着城市建设的不断发展，土地利用率的不断提高以及不同建筑物使用功能的要求，在城市中建筑物较密集的区域开挖基坑已经是目前较为普遍的现象。

基坑开挖引起的土体损失会导致地表沉降，而在沉降槽范围内的建筑物都会受地表沉降的影响，加上其自身重力引起的沉降，最后建筑物所反映出来的是总沉降量。

本专利的方法，可以通过建筑物上部荷载、建筑物基础形式、基础埋深、土制条件、建筑物的墙体长度、基坑开挖深度、地下连续墙的高度，以及开挖基坑与建筑物的位置关系等条件，预测出建筑物在基坑开挖的影响下的沉降量，对建筑物的安全评估有着重要的意义。

由于建筑物基础刚度远大于周围土体，范凡等^[1]假设其沉降主要来源于下卧土层变形，即建筑沉降等同于基底埋深处的土体沉降，从而得到了根据土体沉降分布曲线来描述建筑物沉降的简化计算方法。算例分析表明，其计算值与实测值有较好的一致性，可为预测、分析紧邻基坑施工的建筑物沉降提供参考。该方法的不足之处有：

(1)要得到建筑物的沉降要通过复杂的计算，无法直接求得。

(2)参数β的取值还不够全面，文中只提出了对刚性基础和较强的地基加固的取值，对其他不同基础的取值，还有待研究。

通过对文献[1]以及其他检索文献调查发现，现有的技术中的主要问题除了以上的不足之处之外，仍存在有：

(1)对于建筑物在理论计算时所采用的参数取值未见详细的研究及明确的标准；

(2)一般在工程实践中均忽略了结构刚度对其变形的影响作用，使结构变形预测结果大大偏于保守。

发明内容

本发明针对以上不足之处，通过以下技术方案进行了改进。

本发明提供一种基坑开挖对周围临近建筑物的沉降计算方法，包括以下5个步骤：

步骤1：不考虑建筑物，先对基坑开挖引起的地表沉降进行计算，计算出建筑物所在处以及其周围一定范围内各点的位移。

本计算方法中一律采用刘小丽^[2]在将地表沉降曲线视为偏态分布的基础上，利用经验关系式对现有的计算方法进行改进的公式。基坑开挖引起的地表沉降的计算公式为：

式中:h为基坑开挖的深度，单位为mm；

y_max为支护结构水平位移最大值，单位为mm；

x为坐标，即所计算沉降点距离基坑的距离，单位为mm；

步骤2：通过温克尔弹性地基梁地基反力的计算公式：

F＝kU_z (2)

F——地基反力，单位符号为kN/m；

k——基床系数，单位符号为kN/m²；