分别为随粧换算深度而异的系数；a为支护粧变形系数，mS
[0036] EI为支护粧抗弯刚度，kN?m2;x。为基坑底面处支护粧侧向位移，m;巾。为基坑底 面处支护转角，:rad。
[0037] 粧底为固定端时：
[0038]
[0039] 粧底为铰接时：
[0040]
[0041] 粧底为自由端时：
[0042]
[0043] 然后利用下述公式计算基坑底面以下支护粧嵌固段各深度处的土反力ps，
[0044]ps=myx
[0045]
[0046] 式中：m-一土反力系数的比例系数，kN/m4;y-一计算点距基坑底面处的深度， m；
[0047]vb--粧在基坑底处的侧向位移量，m;当vb< 10mm时，取vb= 10mm。
[0048] 在所述b步骤中利用公式
[0049]
[0050] 及公式
十算，其中c(2)、广为土 体变形处于缓慢稳定状态时的变形状态强度参数，A(2)为折减系数，Y为土的容重单位为kN/m3,y为计算点距基坑底面处的深度单位为m。具体实施时先将上一步骤中得到的土样 黏聚力c、内摩擦角，按前述方法进行折减，得到土体变形处于缓慢稳定状态时的变形状态 强度参数c(2)、乂2)，再确定变形状态承载力。
[0051] 所述折减系数A(2)的取值范围为40%至60%。折减系数采用前述取值范围可以 准确反映土体变形处于缓慢稳定状态时的变形状态强度参数。
[0052] 所述与ps中的计算点距基坑底面处的深度值均取为其中hd为支护粧嵌固 段长度。深度值均取支护粧嵌固段长度的三分之一可以较准确的反映支护粧嵌固段的力学 状态。
[0053] 所述d步骤中采用增加支护粧嵌固段深度的方法来调整支护粧尺寸参数。
[0054] 所述d步骤中采用增大支护粧截面尺寸的方法来调整支护粧尺寸参数。
[0055] 实施例：
[0056] 某建筑基坑开挖深度23. 6m，支护粧嵌固段长度8m，降水后的地下水位位于地面 以下24.lm处。共设置四道预应力锚索，与水平方向夹角均为15°，水平间距为2. 2m，规格 为1X7巾sl5. 2,标准强度为1860MPa;支护粧径1. 2m。主要地层分布及物理力学参数如表 1所列，各道锚索参数如表2所列。
[0057] 表1主要地层土物理力学参数
[0058]
[0059] 表2各道锚索参数
[0060]
[0061] 利用理正深基坑设计软件中提供的弹性支点法计算得到各道预应力锚索的水平 向轴力Fhl以及基坑底面处支护粧的弯矩M。、剪力Q。，如表3所列。其中，密实卵石层土反力 系数的比例系数m= 2. 8X104kN/m4。
[0062]表3锚索轴力及基坑底处支护粧内力[0063]
[0064] 假定支护粧底为铰支端，将得到的基坑底面处支护粧弯矩M。、剪力Q。，利用弹性地 基梁法求得嵌固段各深度处支护粧侧向位移s，如表4所列。
[0065]表4支护粧各深度处侧向位移s [0066]
[0067]由JGJ120-2012《建筑基坑支护技术规程》推荐的方法计算得到基坑底面以下支 护粧嵌固段各深度处的土反力Ps，结果如表5所列。
[0068] 表5基坑底面以下支护粧嵌固段各深度处的土反力Ps
[0069]
[0070] 由表5插值法可得到基坑底面以下（1/3)(y= 2. 7m)的土反 力夂-碼~140. 9kPa。根据式⑴可分别得到人(2)= 40 %、60 %时的变形 状态强度参数分别约为24. 7 °、3L3 °，c(2)= 0,代入变形状态承载力
并取y= (l/3)hd，即可得/分别约为 158.lkPa、204. 7kPa。
[0071 ]从计算结果可知，户-_~:=1撒购=1.张 嵌固段土体变形处于缓慢稳定状态。
[0072] 利用负幂函数5'⑴+ (衫0.If)如图1，图2,及图3所示，对实 例计算工点现场实际测得的支护粧侧向位移s(t)随时间t的变化曲线数据进行拟合。得 到的幂次P值分别约为1. 80、1. 84、1. 62,平均值约为1. 75,则由幂次p与该负幂函数的敛 散性可知，s(t)为收敛函数，即表明支护粧侧向位移处于缓慢稳定状态，亦即嵌固段土体变 形同样处于缓慢稳定状态。与本发明专利提出的设计方法得到的结果一致。
【主权项】
1. 深基坑及超深基坑粧锚支护方法，其特征在于：包括以下几个步骤： a、 测定基坑开挖深度以下支护粧嵌固段土样的黏聚力c和内摩擦角A b、 计算基坑底面以下支护粧嵌固段的土体变形处于缓慢稳定状态时的变形状态承载 力和相应位置处的土反力Ps; c、 比较凡(21与？；3的大小； d、 如果则调整支护粧尺寸参数或增加支护粧嵌固段深度； e、 重复b步骤至d步骤直至满足f、 按照前述步骤所确定的支护粧尺寸及嵌固深度进行支护粧施工。2. 如权利要求1所述的深基坑及超深基坑粧锚支护方法，其特征在于：在所述b步骤 中利用公式及公式计算凡(21,其中c' 为土体变 形处于缓慢稳定状态时的变形状态强度参数，λ (2)为相应于缓慢稳定状态的折减系数，γ 为土的容重单位为kN/m3, y为计算点距基坑底面处的深度单位为m。3. 如权利要求2所述的深基坑及超深基坑粧锚支护方法，其特征在于：所述折减系数 λ (2)的取值范围为40%至60%。4. 如权利要求2所述的深基坑及超深基坑粧锚支护方法，其特征在于：所述凡(21与？；3中 的计算点距基坑底面处的深度值均取为^息，其中匕为支护粧嵌固段长度。5. 如权利要求1所述的深基坑及超深基坑粧锚支护方法，其特征在于：所述d步骤中 采用增加支护粧嵌固段深度的方法来调整支护粧尺寸参数。6. 如权利要求1所述的深基坑及超深基坑粧锚支护方法，其特征在于：所述d步骤中 采用增大支护粧截面尺寸的方法来调整支护粧尺寸参数。
【专利摘要】本发明公开了一种深基坑及超深基坑桩锚支护方法，尤其是一种用于建筑基坑支护工程领域的深基坑及超深基坑桩锚支护方法。本发明提供一种避免支护桩嵌固段土体处于不收敛状态，致支护结构失效的深基坑及超深基坑桩锚支护方法，包括以下步骤：a、测定支护桩嵌固段土样黏聚力c和内摩擦角b、计算支护桩嵌固段的变形状态承载力和相应位置处的土反力ps；c、比较与ps大小；d、若调整支护桩尺寸参数或增加嵌固段深度；e、重复b步骤至d步骤直至f、按照前述步骤确定的支护桩尺寸及嵌固段深度施工。本发明可防止因土体达到极限破坏状态，致上部锚索或锚杆轴力增大或被拔出，最终使支护结构失效。
【IPC分类】E02D17/04
【公开号】CN105178331
【申请号】
【发明人】李 浩, 蔡仲斌, 周军, 李健, 胡伟山, 陈亚军, 宋园园, 张良全, 车忠祥, 李强, 杨中波
【申请人】中国十九冶集团有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月1日