[发明专利]一种计算SMW支挡结构临界嵌固系数的方法

说明书

本发明的一种计算SMW支挡结构临界嵌固系数的方法，在计算SMW挡土连续墙嵌固深度、锚杆支撑力时，分别以N排锚杆作用点为支撑点。当以第一支点为“简梁法”的支撑点时，主动土压力忽略；以第二支撑点为“简梁法”的支点时，其上主动土压力与第一支撑力对第二支点力矩平衡，仅考虑第二支点以下隔离体力矩平衡即可。本发明的一种计算SMW支挡结构临界嵌固系数的方法，按获取到的SMW支挡结构嵌固深度、锚杆支撑力、与实测数值相近，吻合程度高于传统采用的等值梁法，且比等值梁法简便易操作，尤其在支挡结构初步设计时，为工程技术人员提供了一种设计SMW支挡结构简便实用的方法。

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，更具体地，涉及一种计算SMW支挡结构临界嵌固系数的方法。

背景技术

SMW挡墙桩，即型钢水泥搅拌桩，原理是在水泥土搅拌桩内插入H型钢，增加水泥土搅拌桩抗弯、抗剪能力，从而提高SMW挡墙的支挡、抗渗能力。由于该挡墙桩是水泥土与型钢结构的混合物，其计算假设条件、选用模型、参数选取等至今观点不一。

目前支挡结构土压力采用朗肯土压力计算,而朗肯土压力是当土体到达极限平衡状态时的侧向压力，实际基坑工程中，支挡结构不允许产生过大位移，其后土体未达到极限平衡状态，用朗肯理论计算主动土压力不符合工程实际。通常支挡结构嵌固深度、水平支撑力等采用等值梁法计算，但该方法较繁琐，运算不便捷。《建筑基坑支护技术规程》中水平支撑力的计算，需要现场测出支点处的水平位移值等，而支挡结构初步设计时往往难以得到该实测值。

因此，基于上述的问题，急需发明一种计算SMW挡墙桩临界嵌固系数的方法，以解决上述的技术问题。

发明内容

本发明提供一种计算SMW支挡结构临界嵌固系数的方法，以解决上现有计算SMW支挡结构临界嵌固系数的方法复杂、不符合工程实际的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种计算SMW支挡结构临界嵌固系数的方法，包括以下步骤：

步骤S1，初步设定支挡结构上有N层锚杆，N为大于1自然整数；

步骤S2，以第N层锚杆的支撑点为支点，基于力矩平衡原理，计算获取所述支挡结构的嵌固深度，且所述第N层锚杆为距离所述支挡结构顶部的最远的锚杆，所述嵌固深度为所述支挡结构插入基坑底部的深度；

步骤S3，基于所述嵌固深度获取所述支挡结构的高度；

步骤S4，以第a层锚杆的支撑点为支点，基于力矩平衡原理，获取第a+1层锚杆支撑点开挖面以下考虑计算的被动土压力厚度，并依据朗肯公式计算第a层锚杆支点反力，且a≥1；

步骤S5，a＝a+1，执行步骤S4，直至a＝N；

步骤S6，获取每一层锚杆长度，并基于每一层锚杆的支反力、相邻锚杆之间的间距和锚杆施工角度，获取每一层锚杆的锚拉力。

在上述方案基础上优选，所述步骤S2具体包括：

依据力矩平衡原理可获得：

Ea_A×H_A＝Ep_B×H_B；

其中，

Ea_A＝﹛[a+6(h₁+h₂)]+[a+6(h₁+h₂+h₃+X₁)]﹜(h₃+X₁)/2；