一种基坑开挖周边扰动影响预测评价方法
【专利摘要】本发明提供一种基坑开挖周边扰动影响预测评价方法，该方法通过基准条件下的基本模型，建立起基坑开挖基本位移计算公式以及各种复杂条件影响下的修正系数的求解方法；预测评价基坑开挖扰动状态的参数是基坑开挖周边位移值（水平、竖向）及其空间分布特征；根据公式计算所得的位移及其可能对周边管线产生影响的可能性和严重程度，将基坑开挖扰动状态分为未扰动、微扰动、轻度扰动、中等扰动、严重扰动、危险扰动等6个级别，从而建立基坑开挖周边扰动影响状态评价参数和指标体系。
【专利说明】一种基坑开挖周边扰动影响预测评价方法【技术领域】
[0001]本发明涉及基坑工程领域，具体涉及一种基坑开挖周边扰动影响预测评价方法，作为基坑工程领域中初步设计阶段预测评价基坑扰动影响状态的技术依据和方法。
【背景技术】
[0002]基坑开挖扰动位移的影响因素多且比较复杂，主要包括:基坑几何尺寸、维护结构形式、维护结构几何尺寸、维护结构材料变形参数、土体物理力学参数、基坑开挖方式、地下水状态、地面超载状态等等。由于这些影响条件的复杂性和多样性，基坑开挖施工过程三维位移的计算十分复杂，对计算设备、人员的专业水准等要求极高。尤其，目前我国工程管理部门、工程总包和施工本部门通常不具备上述设备和人才条件。此外，迄今工程施工过程使用的经验方法(包括:peck公式、其他实验公式)，其使用条件与工程实际存在着很大差异，从而所得结果与工程实际有很大差距且其误差通常难以定量评价。
[0003]然而，为了确定管线非搬迁保护的技术可能性、技术风险，基坑设计阶段有效评价和预测其扰动状态并且在此基础之上给出相对应的可靠的评价指标可谓非常重要。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种基坑开挖周边扰动影响预测评价方法，利用基准模型的概念对基坑开挖的扰动位移进行分析预测，之后再根据分析结果对基坑开挖对周边管线造成的扰动影响进行评价，从而避免了以往的方法存在的使用条件与工程实际存在差异的问题，广泛适用于实际工程中的各类基坑开挖扰动问题，此外整个评价过程具有标准的流程化特点，易于在实际工程中应用。
[0005]本发明目的实现由以下技术方案完成:
一种基坑开挖周边扰动影响预测评价方法，用于基坑初步设计阶段时预测评价基坑开挖对周边的扰动影响状态，其特征在于:所述方法至少包括:
(I)通过基坑开挖扰动位移的影响因素确定基本|旲型建立的基准条件，所述基准条件至少包括:基坑几何尺寸、维护结构形式、维护结构几何尺寸、维护结构的材料变形参数、土体物理力学参数、开挖方式、地下水状态、地面超载状态；
根据所述的基准条件建立所述基坑开挖扰动基本模型，并通过三维FEM数值计算得到基坑开挖地表总位移空间分布特征，分别建立水平、竖直方向的基坑中部横截面内土体位移分布基本方程；
所述基坑中部横截面内沉降分布基本方程为:
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【权利要求】
1.一种基坑开挖周边扰动影响预测评价方法，用于基坑初步设计阶段时预测评价基坑开挖对周边的扰动影响状态，其特征在于:所述方法至少包括: (1)通过基坑开挖扰动位移的影响因素确定基本|旲型建立的基准条件，所述基准条件至少包括:基坑几何尺寸、维护结构形式、维护结构几何尺寸、维护结构的材料变形参数、土体物理力学参数、开挖方式、地下水状态、地面超载状态； 根据所述的基准条件建立所述基坑开挖扰动基本模型，并通过三维FEM数值计算得到基坑开挖地表总位移空间分布特征，分别建立水平、竖直方向的基坑中部横截面内土体位移分布基本方程； 所述基坑中部横截面内沉降分布基本方程为:
2.根据权利要求1所述的一种基坑开挖周边扰动影响预测评价方法，其特征在于:将所述基坑中空间位移峰值Umax以及所述基坑的当量沉降槽宽度Ld这两项指标进行综合分析，以评价所述基坑开挖对周边的扰动影响状态: 其中约定:空间峰值位移
3.根据权利要求2所述的一种基坑开挖周边扰动影响预测评价方法，其特征在于:以所述基坑中空间位移峰值Umax以及所述基坑的当量沉降槽宽度Ld这两项指标对基坑开挖周边的扰动影响状态的具体分级为: 当Umax ( 5mm,基坑开挖周边扰动影响状态为未扰动； 当5mm < Umax ^ 10mm, Ld ^ 5m,基坑开挖周边扰动影响状态为微扰动； 当IOmm ^ Umax ^ 20mm, 5m ^ Ld ^ 10m,基坑开挖周边扰动影响状态为轻度扰动； 当20mm < Umax ^ 30mm, IOm ^ Ld ^ 20m,基坑开挖周边扰动影响状态为中等扰动； 当30mm < Umax ^ 60mm, 20m ^ Ld ^ 30m,基坑开挖周边扰动影响状态为严重扰动； 当Umax ^ 60mm, Ld ^ 30m,基坑开挖周边扰动影响状态为危险扰动。
【文档编号】E02D1/00GK103669367SQ201310604647
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】朱继文, 陈立生, 成琨, 赵国强, 杜冠群, 张慧 申请人:上海城建市政工程（集团）有限公司