申请/专利权人：辽宁工程技术大学

申请日：2020-12-25

公开（公告）日：2024-02-02

公开（公告）号：CN112632784B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F30/13;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.02#授权;2021.04.27#实质审查的生效;2021.04.09#公开

摘要：本发明涉及基坑支护技术领域，提供一种基坑降水条件下土钉墙中土钉几何尺寸的确定方法，首先对基坑进行岩土工程勘察，确定基坑土体的基本物理力学指标，根据基坑工程地质条件和总体设计布局，初选土钉布置方式；然后，进行土体的非饱和性质试验，确定出降水条件下的非饱和土主动土压力分布方程；最后，依据非饱和土主动土压力分布方程计算作用于土钉的土压力，进行土钉墙中土钉抗拉断、抗拔稳定性计算，确定土钉几何尺寸。本发明基于基坑降水的实际工况和非饱和土主动土压力分布方程进行土钉墙中土钉几何尺寸设计，考虑了土体实际状态及土钉实际受力特征，设计结果可靠，能够满足支护结构安全稳定的要求。

主权项：1.一种基坑降水条件下土钉墙中土钉几何尺寸的确定方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤1：对基坑进行岩土工程勘察，确定基坑土体的基本物理力学指标土体重度γ，有效黏聚力c′和有效内摩擦角根据工程地质条件和总体设计布局初选土钉布置方式；所述布置方式是指土钉行间距Sx、列间距Sy与土钉倾角α；步骤2：进行基坑土体的非饱和性质试验，确定出基坑降水条件下非饱和土体主动土压力分布方程；所述非饱和性质试验是指测定基坑土体的土水特征曲线；所述非饱和土体主动土压力分布方程是指主动土压力与土体自重力、黏聚力和吸应力之间的相关关系；所述步骤2中，确定出基坑降水下非饱和土体主动土压力分布方程为 其中:qa为主动土压力，σv为土体自重力，ua为孔隙气压力，Ka为主动土压力系数，uw为孔隙水压力，Xua-uw为吸应力方程；步骤3：由非饱和土体主动土压力分布方程计算作用于每根土钉上的土压力，通过土钉抗拉断和抗拔稳定性计算，确定土钉的几何尺寸；所述土钉的几何尺寸是指土钉长度与钉材直径；所述土钉长度等于有效长度与无效长度之和，其中有效长度通过抗拔稳定性计算确定，无效长度按各行业推荐的破裂面假设确定；所述钉材直径通过抗拉断稳定性计算确定，钉材直径还应满足基坑支护相关规范要求；所述步骤3中，由非饱和土体主动土压力分布方程计算作用于每根土钉上的土压力，通过土钉抗拉断和抗拔稳定性计算，确定土钉的几何尺寸，具体包括下述步骤：步骤3.1作用于每根土钉上的土压力为Ei＝qaSxSycosα其中：Ei为土钉轴向土压力，α为土钉倾角；步骤3.2土钉抗拉断稳定性计算，确定钉材直径为 其中：db为钉材直径，K1为抗拉断安全系数，取1.5～1.8，fy为钉材抗拉强度设计值；步骤3.3土钉抗拔稳定性计算，确定有效长度为lei＝max[K2Eidhπτ，K2Eidbπτg]其中：lei为有效长度，K2为抗拔安全系数，取1.5～1.8，dh为钻孔直径，由施工钻机决定，τ为土钉与土层间的粘结强度，τg为钉材与砂浆间的粘结强度；步骤3.4土钉长度确定l＝lei+lai其中：l为土钉长度，lai为无效长度；步骤4：土钉的几何尺寸还应满足合理性要求；所述土钉的几何尺寸还应满足合理性要求是指钉材直径应不大于32mm，土钉长度应大于0.4倍墙高，且小于墙高；若土钉的几何尺寸未满足合理性要求，则进入步骤1，若土钉几何尺寸满足合理性要求，则完成土钉的几何尺寸的确定。

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权利要求：

百度查询： 辽宁工程技术大学 一种基坑降水条件下土钉墙中土钉几何尺寸的确定方法

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