[发明专利]地连墙支护基坑底均质土极限被动土压力检测方法

说明书

本发明提供地连墙支护基坑底均质土极限被动土压力检测方法，具体为：1)开挖深度为h₁的浅沟槽，浅沟槽包括横向段以及两个纵向段，浅沟槽的围合区域中具有检测土柱；2)、布置多个千斤顶以及多个传感器；3)、多个千斤顶同时向检测土柱施加推力，并保持设定时间后，当多个传感器监测的位移量的变化满足设定变化值时，多个千斤顶按照分级递增加载方式，继续同时向检测土柱施加推力；4)、重复操作检测步骤3)，直至多个传感器监测的位移量的变化超过设定变化值，将多个千斤顶的前一级加载的推力之和E_p1作为检测土柱的极限被动土压力；5)、地连墙嵌入基坑底部的深度为h₂，所述地连墙的极限被动土压力本发明实现精确可靠的检测。

技术领域

本发明涉及建筑检测技术领域，特别的为地连墙支护基坑底均质土极限被动土压力检测方法。

背景技术

随着城市建设的发展，深基坑的深度越来越大，目前大量的深基坑一般采用地连墙配合内支撑的方式进行支护，即采用嵌入坑底一定深度的地连墙和一道或多道钢筋混凝土内支撑进行支护，以保证基坑开挖过程中不会变形或失稳破坏。

采用地连墙配合内支撑的基坑的施工顺序为：1)、在地面施工地连墙；2)、开挖土方至内支撑的底部，施工内支撑；3)、重复施工步骤2)，直至开挖至基坑的底部。

采用上述的施工方式，在进行基坑支护设计时，首先，计算地连墙外侧假定的楔形体(基坑开挖后形成的潜在滑动体)的极限主动土压力合力(极限主动土压力是楔形体向下滑动时，地连墙阻挡其下滑产生的水平反力)，将极限主动土压力合力作为荷载作用于地连墙外侧，然后计算基坑底部以下，地连墙内侧假定的楔形体(基坑开挖后，因地连墙向基坑内部变形推动土体滑动破坏时的滑动体)的极限被动土压力合力(极限被动土压力是由于地连墙向基坑内部方向挤压推动土体，土体产生楔形体滑动而产生的水平反力)，然后将地连墙等效为多跨连续梁计算基坑的稳定性。

对基坑进行稳定性计算时，将地连墙前后两侧的土体按照经典土力学中的库仑土压力理论简化为拟滑动的楔形体，地连墙外侧因为基坑开挖而出现楔形体，当楔形体即将滑动破坏时产生的下滑力水平分力即为极限主动土压力，地连墙向基坑内部变形而挤压土体也产生楔形体，当楔形体被推挤即将滑动时产生的抗滑力水平分力即为极限被动土压力。

由于基坑开挖后，极限主动土压力和极限被动土压力均按照经典土压力理论公式进行计算，因此，该计算是基于一种理想状态的假设，也就是说，假设基坑开挖到底后，地连墙外侧的主动土压力和被动土压力均达到了极限状态。但是，基坑在实际开挖过程中，主动土压力和被动土压力一直处于变化过程中，主动土压力或被动土压力随着开挖和施工的进行，会不断趋近于极限状态，但能否达到极限状态则取决于多个因素，受制于土层性质、地连墙变形大小、基坑深度等各种因素影响，很可能即使开挖到底，地连墙两侧的楔形体也未必能够达到临界滑动破坏状态，也就是说，地连墙外侧的主动土压力达不到极限主动土压力，而地连墙内侧的被动土压力也达不到极限被动土压力。

现有技术中，由于理论公式假定的极限主动土压力或极限被动土压力在实际施工中未必能够达到，因此，很多工程在基坑开挖过程中，通过埋设传感器来检测地连墙外侧的极限主动土压力。极限主动土压力的检测比较容易，在地连墙后侧土体中埋设好传感器，通过不断加大开挖深度，地连墙外侧的楔形体最终会达到临界滑动破坏状态，也就是达到了极限主动土压力的状态，此时检测的主动土压力就是极限主动土压力。

但是，检测极限被动土压力则比较困难，因为被动土压力是依靠外力来推动土体滑动而产生的抗滑力，很难在坑底对土体施加水平外力使其达到临界滑动破坏状态，进而测量其极限被动土压力。