[发明专利]一种黏性土地层多支点式围护结构非平衡计算方法

权利要求书

1.一种黏性土地层多支点式围护结构非平衡计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)确定基坑的剖面参数以及土体物理力学参数，确定围护结构的模型简图及内支撑的布置形式；

(2)计算深侧围护结构的深度，对作用在该侧围护结构上的主动土压力进行计算；

(3)根据围护结构位移改变量S对作用在浅侧围护结构上的极限土压力进行修正，修正公式如下：

p′_a＝p_a+C·S

p′_p＝p_p-C·S

式中：p′_a为修正后的主动土压力；p_a为极限状态下的主动土压力；p′_p为修正后的被动土压力；p_p为极限状态下的被动土压力；C为水平向基床系数，按照m法取值C＝mz，其中，m为地基土的比例系数，z为距离地面的深度；

浅侧围护结构上的主动区土压力计算表达式如下：

p′_a1＝z(K_aγ+mS₁) (0≤z＜d₁)；

式中：p′_a1、p′_a2、p′_a3分别为距离地面不同深度范围的修正后的主动土压力；γ为土体重度；S₁为第一道内支撑端点的位移改变量；S₂为第二道内支撑端点的位移改变量；d₁为第一道内支撑与地面的距离；d₂为第二道内支撑与地面的距离；H₂为浅侧开挖面与地面的距离；u₂为浅侧围护结构反弯点与浅侧开挖面的距离；K_a为主动土压力系数；

浅侧围护结构上的被动区土压力计算表达式如下：

式中：K_p为被动土压力系数；

假定深侧围护结构的反弯点位置在基坑从浅侧开挖深度到深侧开挖深度的过程中保持不变，则有以下位移改变量几何关系：

式中：H₁为深侧开挖深度；u₁为深侧围护结构反弯点与深侧开挖面的距离；

(4)根据内支撑两端支撑力大小相同、位移改变量几何关系及修正后的浅侧围护结构上的力矩平衡方程，计算浅侧围护结构反弯点处的剪力Q₂，确定浅侧围护结构的有效嵌固长度t₂和浅侧围护结构长度L₂。

2.根据权利要求1所述的一种黏性土地层多支点式围护结构非平衡设计方法，其特征在于，所述基坑的剖面参数包括基坑深侧开挖深度、基坑浅侧开挖深度；所述土体物理力学参数包括深侧开挖深度一定范围内土体重度γ、土体内摩擦角黏聚力c。

3.根据权利要求1所述的一种黏性土地层多支点式围护结构非平衡设计方法，其特征在于，所述主动土压力系数K_a、被动土压力系数K_p按照库仑土压力理论进行计算：

式中：为代摩擦角，按照计算，为土体内摩擦角，c为黏聚力，H为计算范围内的土层厚度；δ为外摩擦角，

4.根据权利要求1所述的一种黏性土地层多支点式围护结构非平衡设计方法，其特征在于，所述浅侧围护结构的有效嵌固长度

5.根据权利要求1所述的一种黏性土地层多支点式围护结构非平衡设计方法，其特征在于，所述浅侧围护结构长度L₂＝H₂+u₂+Kt₂，其中K是为了保证围护结构稳定性所添加的经验系数。

6.根据权利要求1所述的一种黏性土地层多支点式围护结构非平衡设计方法，其特征在于，确定浅侧围护结构的有效嵌固长度和浅侧围护结构长度后，计算两侧围护结构的最大弯矩及最大剪力，确定深侧、浅侧围护结构的材料及配筋。