一種基坑開挖周邊擾動影響預(yù)測評價方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基坑開挖周邊擾動影響預(yù)測評價方法，該方法通過基準(zhǔn)條件下的基本模型，建立起基坑開挖基本位移計算公式以及各種復(fù)雜條件影響下的修正系數(shù)的求解方法；預(yù)測評價基坑開挖擾動狀態(tài)的參數(shù)是基坑開挖周邊位移值（水平、豎向）及其空間分布特征；根據(jù)公式計算所得的位移及其可能對周邊管線產(chǎn)生影響的可能性和嚴(yán)重程度，將基坑開挖擾動狀態(tài)分為未擾動、微擾動、輕度擾動、中等擾動、嚴(yán)重擾動、危險擾動等6個級別，從而建立基坑開挖周邊擾動影響狀態(tài)評價參數(shù)和指標(biāo)體系。
【專利說明】一種基坑開挖周邊擾動影響預(yù)測評價方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基坑工程領(lǐng)域，具體涉及一種基坑開挖周邊擾動影響預(yù)測評價方法，作為基坑工程領(lǐng)域中初步設(shè)計階段預(yù)測評價基坑擾動影響狀態(tài)的技術(shù)依據(jù)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]基坑開挖擾動位移的影響因素多且比較復(fù)雜，主要包括:基坑幾何尺寸、維護(hù)結(jié)構(gòu)形式、維護(hù)結(jié)構(gòu)幾何尺寸、維護(hù)結(jié)構(gòu)材料變形參數(shù)、土體物理力學(xué)參數(shù)、基坑開挖方式、地下水狀態(tài)、地面超載狀態(tài)等等。由于這些影響條件的復(fù)雜性和多樣性，基坑開挖施工過程三維位移的計算十分復(fù)雜，對計算設(shè)備、人員的專業(yè)水準(zhǔn)等要求極高。尤其，目前我國工程管理部門、工程總包和施工本部門通常不具備上述設(shè)備和人才條件。此外，迄今工程施工過程使用的經(jīng)驗方法(包括:peck公式、其他實驗公式)，其使用條件與工程實際存在著很大差異，從而所得結(jié)果與工程實際有很大差距且其誤差通常難以定量評價。
[0003]然而，為了確定管線非搬遷保護(hù)的技術(shù)可能性、技術(shù)風(fēng)險，基坑設(shè)計階段有效評價和預(yù)測其擾動狀態(tài)并且在此基礎(chǔ)之上給出相對應(yīng)的可靠的評價指標(biāo)可謂非常重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基坑開挖周邊擾動影響預(yù)測評價方法，利用基準(zhǔn)模型的概念對基坑開挖的擾動位移進(jìn)行分析預(yù)測，之后再根據(jù)分析結(jié)果對基坑開挖對周邊管線造成的擾動影響進(jìn)行評價，從而避免了以往的方法存在的使用條件與工程實際存在差異的問題，廣泛適用于實際工程中的各類基坑開挖擾動問題，此外整個評價過程具有標(biāo)準(zhǔn)的流程化特點，易于在實際工程中應(yīng)用。
[0005]本發(fā)明目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成:
一種基坑開挖周邊擾動影響預(yù)測評價方法，用于基坑初步設(shè)計階段時預(yù)測評價基坑開挖對周邊的擾動影響狀態(tài)，其特征在于:所述方法至少包括:
(I)通過基坑開挖擾動位移的影響因素確定基本|旲型建立的基準(zhǔn)條件，所述基準(zhǔn)條件至少包括:基坑幾何尺寸、維護(hù)結(jié)構(gòu)形式、維護(hù)結(jié)構(gòu)幾何尺寸、維護(hù)結(jié)構(gòu)的材料變形參數(shù)、土體物理力學(xué)參數(shù)、開挖方式、地下水狀態(tài)、地面超載狀態(tài)；
根據(jù)所述的基準(zhǔn)條件建立所述基坑開挖擾動基本模型，并通過三維FEM數(shù)值計算得到基坑開挖地表總位移空間分布特征，分別建立水平、豎直方向的基坑中部橫截面內(nèi)土體位移分布基本方程；
所述基坑中部橫截面內(nèi)沉降分布基本方程為:
’
【權(quán)利要求】
1.一種基坑開挖周邊擾動影響預(yù)測評價方法，用于基坑初步設(shè)計階段時預(yù)測評價基坑開挖對周邊的擾動影響狀態(tài)，其特征在于:所述方法至少包括: (1)通過基坑開挖擾動位移的影響因素確定基本|旲型建立的基準(zhǔn)條件，所述基準(zhǔn)條件至少包括:基坑幾何尺寸、維護(hù)結(jié)構(gòu)形式、維護(hù)結(jié)構(gòu)幾何尺寸、維護(hù)結(jié)構(gòu)的材料變形參數(shù)、土體物理力學(xué)參數(shù)、開挖方式、地下水狀態(tài)、地面超載狀態(tài)； 根據(jù)所述的基準(zhǔn)條件建立所述基坑開挖擾動基本模型，并通過三維FEM數(shù)值計算得到基坑開挖地表總位移空間分布特征，分別建立水平、豎直方向的基坑中部橫截面內(nèi)土體位移分布基本方程； 所述基坑中部橫截面內(nèi)沉降分布基本方程為:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基坑開挖周邊擾動影響預(yù)測評價方法，其特征在于:將所述基坑中空間位移峰值Umax以及所述基坑的當(dāng)量沉降槽寬度Ld這兩項指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，以評價所述基坑開挖對周邊的擾動影響狀態(tài): 其中約定:空間峰值位移
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基坑開挖周邊擾動影響預(yù)測評價方法，其特征在于:以所述基坑中空間位移峰值Umax以及所述基坑的當(dāng)量沉降槽寬度Ld這兩項指標(biāo)對基坑開挖周邊的擾動影響狀態(tài)的具體分級為: 當(dāng)Umax ( 5mm,基坑開挖周邊擾動影響狀態(tài)為未擾動； 當(dāng)5mm < Umax ^ 10mm, Ld ^ 5m,基坑開挖周邊擾動影響狀態(tài)為微擾動； 當(dāng)IOmm ^ Umax ^ 20mm, 5m ^ Ld ^ 10m,基坑開挖周邊擾動影響狀態(tài)為輕度擾動； 當(dāng)20mm < Umax ^ 30mm, IOm ^ Ld ^ 20m,基坑開挖周邊擾動影響狀態(tài)為中等擾動； 當(dāng)30mm < Umax ^ 60mm, 20m ^ Ld ^ 30m,基坑開挖周邊擾動影響狀態(tài)為嚴(yán)重擾動； 當(dāng)Umax ^ 60mm, Ld ^ 30m,基坑開挖周邊擾動影響狀態(tài)為危險擾動。
【文檔編號】E02D1/00GK103669367SQ201310604647
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】朱繼文, 陳立生, 成琨, 趙國強(qiáng), 杜冠群, 張慧 申請人:上海城建市政工程（集團(tuán)）有限公司