一种近接大荷载偏压基坑开挖横支撑预应力动态调整方法技术

本发明专利技术涉及一种近接大荷载偏压条件下确定基坑横向支撑的支护预应力值及调整的方法，包含步骤一：计算基坑边壁土压力函数；步骤二：根据土压力函数确定各级横支撑预应力值。本发明专利技术的根据偏压荷载分布情况来计算基坑内各级横向支撑所应当施加的预应力值的方法，使得工程人员能够快速高效的根据现场存在的偏压荷载情况动态调整基坑横向支撑的支护参数，提高施工安全性和可靠性，具有工程实际价值。

A Dynamic Adjustment Method for Prestressing of Lateral Support in Excavation of Foundation Pit under Bias Load Near Large Load

The present invention relates to a method for determining and adjusting the prestress value of the lateral support of foundation pit under the condition of near large load eccentric pressure. It includes steps 1: calculating the earth pressure function of the side wall of foundation pit; and step 2: determining the prestress value of the horizontal support at all levels according to the earth pressure function. The method of calculating the prestressing force applied by horizontal support at all levels in foundation pit according to the distribution of eccentric load enables engineers to quickly and efficiently dynamically adjust the supporting parameters of lateral support of foundation pit according to the eccentric load on site, so as to improve the safety and reliability of construction, and has practical engineering value.

【技术实现步骤摘要】
一种近接大荷载偏压基坑开挖横支撑预应力动态调整方法
本专利技术涉及基坑支护、城市地铁车站开挖等
，尤其涉及一种城市近接大偏压荷载存在条件下的地铁基坑支护参数确定及调整的方法。
技术介绍
城市地铁车站基坑开挖过程中，经常遭遇基坑附近存在大型构筑物的情况，大体量的构筑物由于自身重力作用，会对周围土体造成挤压，开挖基坑时需要对周围区域土体进行预加固，否则会造成基坑开挖后由于土体挤压应力过大使得基坑边壁位移过大，出现基坑壁开裂甚至失稳的情况。基坑开挖后，对基坑进行支护的一种常用手段是通过施做刚性支撑，横跨于基坑之内，将基坑“撑开”。其本质是通过横撑中的内里，施加在基坑壁上，模拟基坑未开挖前的原始地应力状态。因此，在横撑中施加的预应力应当适度，不可过大也不可太小，若施加预应力过小，会造成支护力不足，无法使基坑变形稳定；若施加预应力过大，又会造成周围土体隆起，对周围既有建筑物造成损害。并且，实际工程中，基坑横向支撑设置往往不止一道，通常在竖向范围类设置了多道横向支撑，由于土中应力情况复杂，不同深度条件下的应力情况不同，因此对于每一道横向支撑的预应力施加也应当有所区别。本专利技术将介绍一种快本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种近接大荷载偏压基坑开挖横支撑预应力动态调整方法，包含如下步骤：步骤一：计算基坑边壁土压力函数；步骤二：根据土压力函数确定各排横支撑预应力大小。

【技术特征摘要】
1.一种近接大荷载偏压基坑开挖横支撑预应力动态调整方法，包含如下步骤：步骤一：计算基坑边壁土压力函数；步骤二：根据土压力函数确定各排横支撑预应力大小。2.如权利要求1所述的一种近接大荷载偏压基坑开挖横支撑预应力动态调整方法，其特征在于：基坑开挖前，施做围护结构。3.如权利要求2所述的一种近接大荷载偏压基坑开挖横支撑预应力动态调整方法，其特征在于：施做围护结构包括钻孔灌注桩和/或地下连续墙。4.如权利要求1所述的一种近接大荷载偏压基坑开挖横支撑预应力动态调整方法，其特征在于：步骤一包括如下子步骤：S11：根据实际情况，建立坐标系；为求出偏压荷载以及土体自重应力在基坑边壁上产生的土压力，需要建立合适的坐标系，采用原点位于临近偏压荷载一端的基坑上部角点处，O为坐标系原点，水平轴为土压力值p，垂直轴为基坑深度z，基坑深度值向下为正；其中，A’、B’为偏压荷载作用边界，L为偏压荷载距原点最近处距离，偏压荷载近似为均布荷载，荷载集度为q；计算在分布荷载q与土体自重应力作用下，在基坑边壁上产生的土压力值，并根据所述土压力值推算横向支撑内的预应力值；S12：简化偏压荷载；对于挡土墙后填土受局部荷载的情况，采用近似方法，通过从局部荷载两端点出引出与水平方向成θ的平行线，两条平行线与挡土墙界面的交点为A、B，根据经典土力学理论，将填土受局荷载看做在A、B之间有连续均布荷载作用；其中，θ角的大小与土体内摩擦角φ相关，其值为：θ＝45°+φ/2(1)式中：φ——土体的内摩擦角；S13：计算控制点土压力值；根据S11和S12中的结果，推导A、B点的坐标值；OA’长度为L，A’B’长度为S，从而计算出OA、OB的长度，求得A、B点坐标值；A＝(0，Ltanθ)、B＝(0，(L+S)tanθ)；根据公式(2)计算出A点上部的土压力值；式中：σA上——A点上部的土压力值；γ——A点上部土的平均重度；hOA——A点的深度；Ka——A点上部的土压力系数，c——A点上部土体的粘聚力；根据公式(3)计算A点下部的土压力值；式中：σA下——A点下部的土压力值；q——近接偏压荷载集度值；S14：计算挡土墙背后土压力函数值；由S11、S12、S13子步骤所得结果，计算挡土墙背后的土压力函数；根据经典土力学理论，竖直墙体后的土压力值变化为随深度至变化的一次线性变化的规律；绘制出近接大荷载偏压情况下基坑开挖后的土压力分布规律，A、B段土压力值高于其余部分的土压力值，AB段内土压力增大幅度等于荷载集度q与该处的土压力系数Ka之乘积，即Δp＝q·Ka；得出D点坐标为(σA上，zA),E点坐标为(σA下，zA)；于是可得到曲线OD的方程：当0<Z<ZA和Z>ZB(4)曲线EF的方程：当ZA<Z<ZB(5)综合式(4)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：马栋，高栋，褚人猛，黄锋，罗镇，王红，杨文志，王贤，潘英伟，魏光全，朱继通，莫滨，
申请(专利权)人：中铁十六局集团第一工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11