一种裙边加固基坑被动土压力计算方法及系统技术方案

本发明专利技术针对基坑被动区裙边加固形式，基于极限平衡条件，提供了一种裙边加固基坑被动土压力计算方法及系统，通过获取到的计算裙边加固基坑被动土压力所需参数，根据不同的情况，采用不同的计算公式，计算得到裙边加固基坑被动土压力。本发明专利技术的有益效果是：加强了计算得到裙边加固基坑被动土压力的理论性，提高了裙边加固基坑被动土压力结果的可靠性，帮助裙边加固基坑被动区的加固设计，有助于裙边加固基坑被动区的稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种裙边加固基坑被动土压力计算方法及系统
本专利技术涉及建筑工程领域，尤其涉及一种裙边加固基坑被动土压力计算方法及系统。
技术介绍
随着国民经济的快速发展，城市化建设步伐明显加快，为满足人们日常生活需要，地下空间的开发与利用成为必然，越来越多的基坑群林立于城市之中，由于地质条件的多变性，其中不乏许多基坑位于深厚软土地区，这无疑给基坑支护结构的选型带来困扰，往往存在围护结构嵌固深度越深、变形越大的情况发生，究其原因是由于软土的抗剪强度指标极低，无法提供足够的被动抗力，并且主动土压力也较其它类型的土大许多，因而出现上述情况。目前，对于该类型的基坑，进行被动区加固是一种行之有效的技术手段，被动区加固的形式是多种的，其中一种即为裙边加固，基坑被动区加固的目的不外乎满足支护结构整体稳定性要求和控制变形，目前的方法是采用弹性抗力法计算位移，用被动抗力安全系数控制嵌固深度，为此必须确定加固深度范围的c、及m值，而这正是最大难点所在。其中加固体的m值通过经验关系式由加固体的抗剪强度参数c、值计算获得，显然缺乏理论依据，并且该计算方法无法反应加固体宽度对m值的影响。现行基坑被动区裙边加固的稳定性计算工程经验性强，人为因素控制占据了很大比重，没有强有力的理论支撑，尽管相当多的基坑被动区加固工程取得了成功，但仅仅停留在工程经验积累的层面。因此，很有必要对这一问题进行深入的研究，提出一种得到理论性强和可靠性高的基坑被动土压力的方法对裙边加固基坑被动区的加固设计及其稳定性具有重要的意义。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种裙边加固基坑被动土压力计算方法及系统。一种裙边加固基坑被动土压力计算方法，所述裙边加固基坑包括加固体、支护桩、桩顶冠梁、加固体前方原状土、加固体下方原状土；桩顶冠梁连接支护桩且位于支护桩的顶部，加固体和加固体下方原状土位于支护桩一侧，加固体和加固体前方原状土相邻，加固体和加固体前方原状土位于加固体下方原状土上方；所述方法包括以下步骤：(1)当时，根据基坑裙边加固设计参数，获取计算裙边加固基坑被动土压力所需参数，所述所需参数包括：加固体前方原状土的重度γ1，加固体前方原状土粘聚力c1，加固体前方原状土内摩擦角加固体下方原状土的重度γ2，加固体下方原状土粘聚力c2，加固体下方原状土内摩擦角加固体高度h1，加固体底部至支护桩底部的高度h2；当时，根据基坑裙边加固设计参数，获取计算裙边加固基坑被动土压力所需参数，所述所需参数包括：加固体前方原状土的重度γ1，加固体前方原状土粘聚力c1，加固体前方原状土内摩擦角加固体下方原状土的重度γ2，加固体下方原状土粘聚力c2，加固体下方原状土内摩擦角加固体高度h1，支护桩与加固体底部至支护桩底部范围内破裂面的夹角β，加固体底面、加固体底部至支护桩底部范围内破裂面以及加固体底部至支护桩底部作用面所组成的三角形土体自重与加固体自重之和G，加固体底部至支护桩底部范围内破裂面长度l；(2)当时，根据公式计算出裙边加固基坑被动土压力Ep：当时，根据公式计算出裙边加固基坑被动土压力Ep：进一步地，在步骤(1)中，具体包括以下步骤：a.根据基坑裙边加固设计参数，获取参数：支护桩与加固体底部至支护桩底部范围内破裂面的夹角β和加固体下方原状土内摩擦角b.判断支护桩与加固体底部至支护桩底部范围内破裂面的夹角β与加固体下方原状土内摩擦角的关系；c.当时，根据基坑裙边加固设计参数，获取计算裙边加固基坑被动土压力所需参数，所述所需参数包括：根据基坑裙边加固设计参数，获取计算裙边加固基坑被动土压力所需参数，所述所需参数包括：加固体前方原状土的重度γ1，加固体前方原状土粘聚力c1，加固体前方原状土内摩擦角加固体下方原状土的重度γ2，加固体下方原状土粘聚力c2，加固体高度h1，加固体底部至支护桩底部的高度h2；当时，根据基坑裙边加固设计参数，获取计算裙边加固基坑被动土压力所需参数，所述所需参数包括：加固体前方原状土的重度γ1，加固体前方原状土粘聚力c1，加固体前方原状土内摩擦角加固体下方原状土的重度γ2，加固体下方原状土粘聚力c2，加固体高度h1，加固体底面、加固体底部至支护桩底部范围内破裂面以及加固体底部至支护桩底部作用面所组成的三角形土体自重与加固体自重之和G，加固体底部至支护桩底部范围内破裂面长度l。进一步地，所述β的获取公式为：其中，h2为加固体底部至支护桩底部的高度，b1为加固体宽度。进一步地，所述裙边加固基坑被动土压力Ep数值上是由加固体高度h1范围内的被动土压力和加固体底部至支护桩底部的高度h2范围内的被动土压力相加得到。一种裙边加固基坑被动土压力计算系统，包括：参数获取模块和计算模块；参数获取模块：用于当时，根据基坑裙边加固设计参数，获取计算裙边加固基坑被动土压力所需参数，所述所需参数包括：加固体前方原状土的重度γ1，加固体前方原状土粘聚力c1，加固体前方原状土内摩擦角加固体下方原状土的重度γ2，加固体下方原状土粘聚力c2，加固体下方原状土内摩擦角加固体高度h1，加固体底部至支护桩底部的高度h2；当时，根据基坑裙边加固设计参数，获取计算裙边加固基坑被动土压力所需参数，所述所需参数包括：加固体前方原状土的重度γ1，加固体前方原状土粘聚力c1，加固体前方原状土内摩擦角加固体下方原状土的重度γ2，加固体下方原状土粘聚力c2，加固体下方原状土内摩擦角加固体高度h1，支护桩与加固体底部至支护桩底部范围内破裂面的夹角β，加固体底面、加固体底部至支护桩底部范围内破裂面以及加固体底部至支护桩底部作用面所组成的三角形土体自重与加固体自重之和G，加固体底部至支护桩底部范围内破裂面长度l；计算模块：用于当时，根据公式计算出裙边加固基坑被动土压力Ep：当时，根据公式计算出裙边加固基坑被动土压力Ep：进一步地，在参数获取模块中，包括子模块：第一参数获取子模块、判断子模块和第二参数获取子模块；第一参数获取子模块：用于根据基坑裙边加固设计参数，获取参数：支护桩与加固体底部至支护桩底部范围内破裂面的夹角β和加固体下方原状土内摩擦角判断子模块：用于判断支护桩与加固体底部至支护桩底部范围内破裂面的夹角β与加固体下方原状土内摩擦角的关系；第二参数获取子模块：用于当时，根据基坑裙边加固设计参数，获取计算裙边加固基坑被动土压力所需参数，所述所需参数包括：加固体前方原状土的重度γ1，加固体前方原状土粘聚力c1，加固体前方原状土内摩擦角加固体下方原状土的重度γ2，加固体下方原状土粘聚力c2，加固体高度h1，加固体底部至支护桩底部的高度h2；当时，根据基坑裙边加固设计参数，获取计算裙边加固基坑被动土压力所需参数，所述所需参数包括：加固体前方原状土的重度γ1，加固体前方原状土粘聚力c1，加固体前方原状土内摩擦角加固体下方原状土的重度γ2，加固体下方原状土粘聚力c2，加固体高度h1，加固体底面、加固体底部至支护桩底部范围内破裂面以及加固体底部至支护桩底部作用面所组成的三角形土体自重与加固体自重之和G，加固体底部至支护桩底部范围内破裂面长度l。进一步地，在参数获取模块中，所述β的获取公式为：其中，h2为加固体底部至支护桩底部的高度，b1为加固体宽度。进一步地，在计算模块中，所述裙边加固基坑被动土压力Ep由加固体高度h1范围内的被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种裙边加固基坑被动土压力计算方法，所述裙边加固基坑包括加固体、支护桩、桩顶冠梁、加固体前方原状土、加固体下方原状土；桩顶冠梁连接支护桩且位于支护桩的顶部，加固体和加固体下方原状土位于支护桩一侧，加固体和加固体前方原状土相邻，加固体和加固体前方原状土位于加固体下方原状土上方；其特征在于：所述方法包括以下步骤：(1)当

【技术特征摘要】
1.一种裙边加固基坑被动土压力计算方法，所述裙边加固基坑包括加固体、支护桩、桩顶冠梁、加固体前方原状土、加固体下方原状土；桩顶冠梁连接支护桩且位于支护桩的顶部，加固体和加固体下方原状土位于支护桩一侧，加固体和加固体前方原状土相邻，加固体和加固体前方原状土位于加固体下方原状土上方；其特征在于：所述方法包括以下步骤：(1)当时，根据基坑裙边加固设计参数，获取计算裙边加固基坑被动土压力所需参数，所述所需参数包括：加固体前方原状土的重度γ1，加固体前方原状土粘聚力c1，加固体前方原状土内摩擦角加固体下方原状土的重度γ2，加固体下方原状土粘聚力c2，加固体下方原状土内摩擦角加固体高度h1，加固体底部至支护桩底部的高度h2；当时，根据基坑裙边加固设计参数，获取计算裙边加固基坑被动土压力所需参数，所述所需参数包括：加固体前方原状土的重度γ1，加固体前方原状土粘聚力c1，加固体前方原状土内摩擦角加固体下方原状土的重度γ2，加固体下方原状土粘聚力c2，加固体下方原状土内摩擦角加固体高度h1，支护桩与加固体底部至支护桩底部范围内破裂面的夹角β，加固体底面、加固体底部至支护桩底部范围内破裂面以及加固体底部至支护桩底部作用面所组成的三角形土体自重与加固体自重之和G，加固体底部至支护桩底部范围内破裂面长度l；(2)当时，根据公式计算出裙边加固基坑被动土压力Ep：当时，根据公式计算出裙边加固基坑被动土压力Ep：2.如权利要求1所述的一种裙边加固基坑被动土压力计算方法，其特征在于：步骤(1)中，具体包括以下步骤：a.根据基坑裙边加固设计参数，获取参数：支护桩与加固体底部至支护桩底部范围内破裂面的夹角β和加固体下方原状土内摩擦角b.判断支护桩与加固体底部至支护桩底部范围内破裂面的夹角β与加固体下方原状土内摩擦角的关系；c.当时，根据基坑裙边加固设计参数，获取计算裙边加固基坑被动土压力所需参数，所述所需参数包括：加固体前方原状土的重度γ1，加固体前方原状土粘聚力c1，加固体前方原状土内摩擦角加固体下方原状土的重度γ2，加固体下方原状土粘聚力c2，加固体高度h1，加固体底部至支护桩底部的高度h2；当时，根据基坑裙边加固设计参数，获取计算裙边加固基坑被动土压力所需参数，所述所需参数包括：加固体前方原状土的重度γ1，加固体前方原状土粘聚力c1，加固体前方原状土内摩擦角加固体下方原状土的重度γ2，加固体下方原状土粘聚力c2，加固体高度h1，加固体底面、加固体底部至支护桩底部范围内破裂面以及加固体底部至支护桩底部作用面所组成的三角形土体自重与加固体自重之和G，加固体底部至支护桩底部范围内破裂面长度l。3.如权利要求1所述的一种裙边加固基坑被动土压力计算方法，其特征在于：所述β的获取公式为：其中，h2为加固体底部至支护桩底部的高度，b1为加固体宽度。4.如权利要求1所述的一种裙边加固基坑被动土压力计算方法，其特征在于：所述裙边加固基坑被动土压力Ep是由加固体高度h1范围内的被动土压力和加固体底部至支护桩底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：马郧，李松，朱佳，倪欣，张德乐，易丽丽，刘佑祥，张晓玉，王奎，万巧，余舜，王勇，包茂军，
申请(专利权)人：中南勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42