[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

说明书

本发明公开了一种黏性土地层多支点式围护结构非平衡计算方法，包括以下步骤：确定基坑剖面参数以及土体物理力学参数，确定围护结构模型简图及内支撑布置形式；计算深侧围护结构深度，计算作用在该侧围护结构上的主动土压力；根据围护结构位移改变量对作用在浅侧围护结构上的极限土压力进行修正；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，确定浅侧围护结构的有效嵌固长度和浅侧围护结构长度。本发明解决了非对称基坑围护结构设计按照开挖较深一侧设计时浅侧围护结构没有充分发挥支护作用的问题，在传统等值梁法的基础上做出修正，能够合理设计两侧围护结构。

技术领域

本发明涉及一种黏性土地层多支点式围护结构非平衡计算方法，属土木工程技术领域。

背景技术

近年来，随着我国经济建设高速发展，地面空间的开发日益饱和，对地上空间的开发利用已经不能满足人们的需求，越来越多的工程项目开始向地下发展，因此出现了大量的与深基坑相关的工程。现有的基坑支护研究结果大多是针对对称基坑，而诸多因素都会导致基坑的开挖处于非对称情况。

在实际施工过程中，针对非对称基坑的支护设计，通常按照《建筑基坑支护技术规程》中的规定对较为不利的一侧计算并进行设计支护。相关研究表明，在非对称基坑中按照不利侧进行设计支护，较浅侧的支护并没有得到充分利用，而按照此方式进行支护施工也会消耗大量的人力物力。

当基坑处于对称开挖情况时，多支点式支护结构可以直接采用等值梁法进行计算。传统计算方法通常假定作用在支护结构上的土压力处于极限状态，而工程实际情况支护结构附近的土体往往处于非极限状态。

综上所述，对于黏性土地层多支点式支护结构在基坑处于非对称开挖状态下的合理设计有一定的工程应用价值，合理的设计可以使支护结构充分发挥作用，节省成本，缩短工期。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有非对称开挖基坑的支护结构设计技术存在的问题，提供一种黏性土地层多支点式围护结构非平衡计算方法。

本发明实现的技术方案如下：一种黏性土地层多支点式围护结构非平衡计算方法，该方法包括以下步骤：

(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)按照传统等值梁法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)；