[发明专利]一种流变性地层基坑开挖长时位移预测评价方法

摘要

本发明公开了一种流变性地层基坑开挖长时位移预测评价方法，具体步骤为：第一步，结合既有的地质勘察资料，通过室内三轴蠕变试验，得到软土试样蠕变特性关系曲线，根据试验数据统计拟合建立蠕变模型经验公式；第二步，对基坑开挖完成后土体剪应力水平进行处理；第三步，进行蠕变模型位移时效特性的等效转化；第四步，确定基坑变形时间的实际取值；第五步，长时位移的预测与分析；第六步，与实测结果比较分析，反馈施工。本发明实现了流变性地层基坑开挖长时位移预测由定性到定量的转化，整个计算操作过程具有标准的流程化特点，易于实际应用，为基坑施工安全提供技术保障。

主权项

1.一种流变性地层基坑开挖长时位移预测评价方法，其特征在于：所述方法至少包括：（1）在所述流变性地层基坑的施工现场内取土样并对其进行室内三轴蠕变试验，得到所述土样的蠕变特性关系曲线，根据试验数据拟合建立蠕变模型经验公式：，ε为所述土样的应变量、t为所述土样的受荷时间、t₁为单位参考时间、n为所述土体应变与时间蠕变特性曲线的斜率、C、b表征所述土样的蠕变速率的数量级，反应所述土样的组成、结构和应力历史对其变形与强度的影响、为所述土样在t₁时刻所受应力；其中C和b可从t=t₁时所述土体蠕变特性关系曲线中得到，C为拟合直线的截距，b为拟合直线的斜率、为应力偏差，其中为所述土样所受周围的压力、为所述土体被破坏时的轴向应力；（2） 根据三维FEM计算得到的所述基坑开挖完成后的土体应力分布，选取需要预测位移时间效应及其长时位移的位置，绘制出该位置土体应力沿着深度变化的关系图；（3）进行蠕变模型位移时效特性的等效转化：采用进行所述蠕变模型位移时效特性的等效转化，其中为位移的时效系数、为时间t=t1的位移、为时间t=t2的位移、为时间t=t1的应变、为时间t=t2的应变；（4）确定基坑变形时间的实际取值，即所述t2的取值，计算位移或应变比值，根据数值模拟所得的瞬态位移值推算t=t2位移，并以此近似得到土体在相应剪应力水平下的长时位移值；（5）长时位移的预测与分析：根据第（1）项至第（4）项的结果计算各个不同剪应力水平位移时效系数，建立以FEM瞬态力学状态模拟及土体位移时效系数为基础的经验计算公式，根据基坑开挖FEM数值模拟结果及所建立的公式计算基坑开挖水平位移和土体分层沉降；（6）与基坑内的实测结果比较分析，反馈施工。