[发明专利]关于均质土深基坑考虑空间效应简化计算的桩形调整方法

说明书

本发明涉及一种关于均质土深基坑考虑空间效应简化计算的桩形调整方法，包括如下步骤：1)对均质土深筒形基坑进行二维计算分析；2)均质土深筒形基坑考虑空间效应的简化计算：对均质土深筒形基坑支护桩的平面桩形布置进行桩型调整；对角部桩及中部桩进行剖面的内力与位移计算，得到角部桩P₁、中部桩P₂剖面的支撑点a处最大支反力F₁、F₂；基于内力计算结果，将支反力F₁、F₂分别施加到角部桩及中部桩，对桩形调整后的均质土深筒形基坑支护桩的平面框架的内力及位移进行计算，得到简化计算后的支护桩平面框架位移及内力计算结果。本发明操作步骤简单，计算模型及计算条件清晰明确，适用于工程实际应用，实现对均质土深筒形基坑考虑空间效应的设计。

技术领域

本发明属于均质土深基坑的计算方法技术领域，尤其是一种关于均质土深基坑考虑空间效应简化计算的桩形调整方法。

背景技术

深基坑(Deep Foundation Excavation，DFE)工程在国内外已有近百年的历史，且理论与工程技术发展迅速。现代城市中，各种市政管线的施工面临着极为复杂的施工环境条件，加之工程地质及水文地质条件复杂、施工中基坑变形过大及地下水渗漏施工时有发生，一旦发生工程事故，不但影响工程进度，更使得道路、管线及邻近建筑等公共环境设施的安全受到威胁，甚至会造成严重的人员伤亡和经济损失。因此，保证深基坑工程设计、施工等的安全可靠至关重要。

深筒形基坑工程具有横截面较小、深度大等特点，使得深筒形基坑的施工安全问题尤为突出，而许多情况下深筒形基坑的工程事故是由于设计不当引起的。深筒形基坑工程的设计涉及土力学中的典型强度与稳定性问题，又包含了变形问题，同时还涉及到土与支护结构共同作用问题。特别是深筒形基坑工程支护的设计、计算较为复杂，传统手工计算时，往往采用各种方法进行简化计算，容易引起较大的误差，这也是深筒形基坑工程支护设计技术是近十多年来我国岩土工程界的难点与热点问题。为解决此问题，国内外进行了大量的研究，相关的新的理论与新技术被推广应用，相关设计软件的研究与开发逐步发展起来。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种关于均质土深基坑考虑空间效应简化计算的桩形调整方法，考虑了当前支护结构设计、设计不当等问题，避免了计算不准确和基坑支护体系选型不合理而造成的经济浪费，进一步提高支护结构设计的经济性、安全性及准确性。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种关于均质土深基坑考虑空间效应简化计算的桩形调整方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)对均质土深筒形基坑进行二维计算分析：采用二维平面计算软件对均质土深筒形基坑支护桩的内力及位移进行计算：

A.设定均质土深筒形基坑的支护桩剖面的二维计算模型；

B.对支护桩剖面的内力及位移进行计算；

C.基于支护桩剖面的内力计算结果，对支护桩平面框架的内力及位移进行计算，得到支护桩的平面框架位移及内力计算结果；

2)均质土深筒形基坑考虑空间效应的简化计算：

A.对均质土深筒形基坑支护桩的平面桩形布置进行桩型调整：将均质土深筒形基坑的角部的支护桩设置为角部桩P₁，将均质土深筒形基坑的其余支护桩设置为中部桩P₂；

B.采用启明星软件对角部桩及中部桩进行剖面的内力与位移计算，得到角部桩P1、中部桩P2剖面的支撑点a处最大支反力F₁、F₂；