[发明专利]一种地连墙设计厚度的计算方法

说明书

本发明涉及地连墙设计厚度的计算技术领域，具体涉及一种地连墙设计厚度的计算方法，包括以下几种步骤：步骤1、建立开挖阶段的地连墙有限元模型；步骤2、利用等值梁法进行计算土压力零点；步骤3、在不同的开挖阶段，计算两种状态下的地连墙受力情况；步骤4、通过步骤4得出地连墙设计厚度的计算公式。通过本发明对设计地连墙厚度的计算方法，能有效的、快速的解决如何确定合理的地连墙厚度的问题。该方法通过综合考虑地连墙外围土剪切系数、最大开挖深度、地连墙弹性模量，得到地连墙厚度的计算公式，对比发现本方法得到的地连墙厚度不仅能满足开挖过程中安全的要求，还能减少材料的使用。

【技术领域】

本发明涉及地连墙设计厚度的计算技术领域，具体涉及一种地连墙设计厚度的计算方法。

【背景技术】

随着施工工艺技术的提高，特别是大型开槽机广泛用于基础施工中，以地连墙作为大型基础施工时的挡土防渗结构应用越来越常见。其不但能作为基础开挖时的挡土、挡水的结构，还能作为运营时基础的一道安全屏障。为了确保地连墙能够完成其特定的功能，结构设计是否合理就显得十分重要。在地连墙众多设计参数中，其厚度为其最重要的参数之一。因该参数直接关系到结构安全和施工成本。若地连墙厚度设计太小，其往往不能抵挡基础开挖时外部的压力，不能实现其原有的功能；若地连墙厚度设计太厚，直接会增加施工成本、浪费材料，十分不经济、不环保。为了确定合理的地连墙厚度，目前较常用方法还是结合以往类似工程设计经验。随着新的施工工艺、新材料的出现，使得以往的设计经验已经不能完全吻合当今的需要，较多的设计参数偏于保守。

【发明内容】

本发明的目的是解决上述存在的问题，提供一种地连墙设计厚度的计算方法，能有效的、快速的解决如何确定合理的地连墙厚度的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种地连墙设计厚度的计算方法，包括以下几种步骤：

步骤1、建立开挖阶段的地连墙有限元模型。

步骤2、在不同的开挖阶段，不同开挖阶段地连墙受力的状态满足以下公式：

式1和式2中，E为地连墙弹性模量，I为地连墙单位宽度截面惯性矩，h_n为第n荷载工况下基坑的开挖深度，m为地连墙的重量，b₀为地连墙的抗力计算宽度，e_aik为地连墙的极限弹性量，u为地连墙的水平位移，z为地面或开挖面以下深度，b_s为荷载计算宽度。

第j层支点的边界条件地连墙的厚度计算公式为：

T_j＝K_Tj(y_j-y_0j)+yT_0j 式3

在式3中：

y_j为第j层支点水平位移；

K_Tj为第j层支点水平刚度系数；

y_0j为根据设计规范计算的支点设置前的水平位移值；

T_0j为第j层支点预加力；

y为支点水平位移。

步骤3、解出式1和式2的结果并带入式3中，则获得满足地连墙水平位移时要求地连墙设计的厚度计算公式。

进一步的，所述地连墙设计的厚度计算公式为：

在式4中：

T_d-为地连墙厚度，单位：m；

-为地连墙外围土剪切系数；