一种适用于窄基坑的坑底抗隆起稳定性分析方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适用于窄基坑的坑底抗隆起稳定性分析方法和装置，涉及岩土工程技术领域，其中，适用于窄基坑的坑底抗隆起稳定性分析方法，适用于锚拉式和支撑式窄基坑，包括以下步骤：判断当前基坑是否为窄基坑；在当前基坑为窄基坑时，基于瑞典条分法原理，将土体划分为条块；对划分的条块进行受力分析，计算坑底抗隆起稳定性安全系数。本发明专利技术可避免支挡结构嵌固过深，具备更好的社会效益和经济效益。益。益。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于窄基坑的坑底抗隆起稳定性分析方法和装置


[0001]本专利技术涉及岩土工程
，具体涉及一种适用于窄基坑的坑底抗隆起稳定性分析方法和装置。

技术介绍

[0002]基坑稳定性分析是基坑设计的关键环节之一，行业内主要是依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120
‑
2012)相关规定，对基坑的整体稳定性、抗隆起稳定性、抗倾覆稳定性等方面进行检算。其中，采用锚拉式或支撑式支挡结构的基坑的抗隆起稳定性检算方法包括2方面：
[0003](1)基坑外侧土重大于基坑内侧土体的抗剪强度，使得土体产生滑动而导致坑内土体产生向上隆起破坏，对应基坑墙底抗隆起稳定性分析。规范提供的墙底抗隆起稳定性检算公式如下：
[0004][0005][0006][0007](2)假设基坑内外侧土体沿穿过支挡结构底部的圆弧形滑动面发生滑移而导致基坑踢脚破坏，对应基坑坑底抗隆起稳定性分析。规范提供的坑底抗隆起稳定性检算公式如下：
[0008][0009]参见图1所示，为现有的第2种稳定性分析方法，该方法存在以下不足：
[0010]假设基坑为半无限体，圆弧滑动面由坑底土体滑出，没有考虑对侧土体的自重的有利作用。该假设比较符合建筑类基坑，因为建筑类基坑开挖宽度远大于开挖深度。但对于地下铁道、公路隧道、铁路隧道、市政隧道等基坑通常呈狭长型分布，基坑开挖宽度往往小于开挖深度，与上述假设不符合，如果仍按上述假设计算，可能造成支挡结构所需嵌固深度过大，造成设计浪费。

技术实现思路

[0011]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术第一方面提供一种适用于窄基坑的坑底抗隆起稳定性分析方法，其可避免支挡结构嵌固过深，具备更好的社会效益和经济效益。
[0012]为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0013]一种适用于窄基坑的坑底抗隆起稳定性分析方法，该方法包括以下步骤：
[0014]判断当前基坑是否为窄基坑；
[0015]在当前基坑为窄基坑时，基于瑞典条分法原理，将土体划分为条块；
[0016]对划分的条块进行受力分析，计算坑底抗隆起稳定性安全系数。
[0017]一些实施例中，所述判断当前基坑是否为窄基坑，包括：
[0018]以最下道支撑支点为圆心，绘制经过支挡结构墙底的圆弧，当圆弧半径大于基坑宽度时，判定为窄基坑。
[0019]一些实施例中，所述在当前基坑为窄基坑时，基于瑞典条分法原理，将土体划分为条块，包括：
[0020]将基坑外侧土体分割为9块宽度为1m的条块；
[0021]将基坑内侧土体分割为6块宽度为1m的条块；
[0022]将基坑对侧土体分割为3块宽度为1m的条块。
[0023]一些实施例中，所述对划分的条块进行受力分析，计算坑底抗隆起稳定性安全系数，包括：
[0024]根据公式：
[0025][0026]计算坑底抗隆起稳定性安全系数K
s
；
[0027]式中，K
s
为坑底抗隆起稳定性安全系数；
[0028]ΔG
i
为基坑外侧第i土条的自重，按天然重度计算；
[0029]ΔG
j
为基坑内侧及对侧第j土条的自重，按天然重度计算；
[0030]b
i
为基坑外侧第i土条的宽度；
[0031]b
j
为基坑内侧及对侧第j土条的宽度；
[0032]l
i
为基坑外侧第i土条的滑移圆弧面长度；
[0033]l
j
为基坑内侧及对侧第j土条的滑移圆弧面长度；
[0034]θ
i
为基坑外侧第i土条滑移圆弧面中点处法线与垂线的夹角；
[0035]θ
j
为基坑内侧及对侧第j土条滑移圆弧面中点处法线与垂线的夹角；
[0036]为基坑外侧第i土条滑移圆弧面处土的内摩擦角；
[0037]为基坑内侧及对侧第i土条滑移圆弧面处土的内摩擦角；
[0038]c
i
为基坑外侧第i土条滑移圆弧面处土的粘聚力；
[0039]c
j
为基坑内侧及对侧第j土条滑移圆弧面处土的粘聚力；
[0040]q0为基坑外侧第i土条的承受的地面超载。
[0041]一些实施例中，所述基坑的深度15m，宽度为12m。
[0042]一些实施例中，所述土层重度19kN/m3，粘聚力12kPa，内摩擦角18
°
，超载20kPa。
[0043]本专利技术第二方面提供一种适用于窄基坑的坑底抗隆起稳定性分析装置，其可避免支挡结构嵌固过深，具备更好的社会效益和经济效益。
[0044]为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0045]一种适用于窄基坑的坑底抗隆起稳定性分析装置，包括：
[0046]判断模块，其用于判断当前基坑是否为窄基坑；
[0047]计算模块，其用于在当前基坑为窄基坑时，基于瑞典条分法原理，将土体划分为条块，并对划分的条块进行受力分析，计算坑底抗隆起稳定性安全系数。
[0048]一些实施例中，所述判断模块被配置为：以最下道支撑支点为圆心，绘制经过支挡
结构墙底的圆弧，当圆弧半径大于基坑宽度时，判定为窄基坑。
[0049]一些实施例中，所述计算模块用于在当前基坑为窄基坑时，基于瑞典条分法原理，将土体划分为条块，包括：
[0050]将基坑外侧土体分割为9块宽度为1m的条块；
[0051]将基坑内侧土体分割为6块宽度为1m的条块；
[0052]将基坑对侧土体分割为3块宽度为1m的条块。
[0053]一些实施例中，所述计算模块对划分的条块进行受力分析，计算坑底抗隆起稳定性安全系数，包括：
[0054]根据公式：
[0055][0056]计算坑底抗隆起稳定性安全系数K
s
；
[0057]式中，K
s
为坑底抗隆起稳定性安全系数；
[0058]ΔG
i
为基坑外侧第i土条的自重，按天然重度计算；
[0059]ΔG
j
为基坑内侧及对侧第j土条的自重，按天然重度计算；
[0060]b
i
为基坑外侧第i土条的宽度；
[0061]b
j
为基坑内侧及对侧第j土条的宽度；
[0062]l
i
为基坑外侧第i土条的滑移圆弧面长度；
[0063]l
j
为基坑内侧及对侧第j土条的滑移圆弧面长度；
[0064]θ
i
为基坑外侧第i土条滑移圆弧面中点处法线与垂线的夹角；
[0065]θ
j
为基坑内侧及对侧第j土条滑移圆弧面中点处法线与垂线的夹角；
[0066]为基坑外侧第i土条滑移圆弧面处土的内摩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于窄基坑的坑底抗隆起稳定性分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：判断当前基坑是否为窄基坑；在当前基坑为窄基坑时，基于瑞典条分法原理，将土体划分为条块；对划分的条块进行受力分析，计算坑底抗隆起稳定性安全系数。2.如权利要求1所述的一种适用于窄基坑的坑底抗隆起稳定性分析方法，其特征在于，所述判断当前基坑是否为窄基坑，包括：以最下道支撑支点为圆心，绘制经过支挡结构墙底的圆弧，当圆弧半径大于基坑宽度时，判定为窄基坑。3.如权利要求1所述的一种适用于窄基坑的坑底抗隆起稳定性分析方法，其特征在于，所述在当前基坑为窄基坑时，基于瑞典条分法原理，将土体划分为条块，包括：将基坑外侧土体分割为9块宽度为1m的条块；将基坑内侧土体分割为6块宽度为1m的条块；将基坑对侧土体分割为3块宽度为1m的条块。4.如权利要求3所述的一种适用于窄基坑的坑底抗隆起稳定性分析方法，其特征在于，所述对划分的条块进行受力分析，计算坑底抗隆起稳定性安全系数，包括：根据公式：计算坑底抗隆起稳定性安全系数K
s
；式中，K
s
为坑底抗隆起稳定性安全系数；ΔG
i
为基坑外侧第i土条的自重，按天然重度计算；ΔG
j
为基坑内侧及对侧第j土条的自重，按天然重度计算；b
i
为基坑外侧第i土条的宽度；b
j
为基坑内侧及对侧第j土条的宽度；l
i
为基坑外侧第i土条的滑移圆弧面长度；l
j
为基坑内侧及对侧第j土条的滑移圆弧面长度；θ
i
为基坑外侧第i土条滑移圆弧面中点处法线与垂线的夹角；θ
j
为基坑内侧及对侧第j土条滑移圆弧面中点处法线与垂线的夹角；为基坑外侧第i土条滑移圆弧面处土的内摩擦角；为基坑内侧及对侧第i土条滑移圆弧面处土的内摩擦角；c
i
为基坑外侧第i土条滑移圆弧面处土的粘聚力；c
j
为基坑内侧及对侧第j土条滑移圆弧面处土的粘聚力；q0为基坑外侧第i土条的承受的地面超载。5.如权利要求4所述的一种适用于窄基坑的坑底抗隆起稳定性分析方法，其特征在于：所述基坑的深度15m，宽度为12m。6.如权利要求4所述的一种适用于窄基坑的坑底抗隆起稳定性分析方...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓思远，王腾飞，娄西慧，郑俊，翟政，李杰，杨康，张坤，方亮，赵育超，
申请(专利权)人：中铁大桥勘测设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：