(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210658686.8 (22)申请日 2022.06.12 (71)申请人 陕西省外经贸实业 集团建设工程有 限公司 地址 710003 陕西省西安市莲湖区青年路 111号陕西省止园饭店二 号楼二层 (72)发明人 王晓伟　杜立波　霍猛　赵超　 (74)专利代理 机构 西安创知专利事务所 61213 专利代理师 马凤云 (51)Int.Cl. E02D 17/04(2006.01) E02D 5/76(2006.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于单向肋梁结构的深基坑柔性支护 方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于单向肋梁结构的深 基坑柔性支护方法， 包括步骤： 一、 浅基坑 分层开 挖； 二、 浅基坑受力分析； 三、 计算浅基坑位置单 向肋梁结构中锚杆和预应力锚索拉立柱的最大 轴力； 四、 确定浅基坑位置的锚杆和预应力锚索 拉立柱的参数； 五、 浅基坑的柔性支护； 六、 深基 坑分层开挖； 七、 深基坑受力分析； 八、 计算深基 坑位置单向肋梁结构中锚杆和预应力锚索拉立 柱的最大轴力； 九、 确定深基坑位置的锚杆和预 应力锚索拉立柱的参数； 十、 深基坑的柔性支护； 十一、 基坑变形监测。 本发明将水平应变问题竖 向化， 将柔性支护结构分析刚性化， 以单向肋梁 结构的力学传递路径为受力模型进行分析， 控制 基坑变形量， 将为深基坑柔性支护提供了新思 路。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 114809022 A 2022.07.29 CN 114809022 A 1.一种基于单向肋梁结构的深基坑柔性支护方法， 其特征在于， 采用单向肋梁结构对 深基坑进行柔性支护， 所述单向肋梁结构包括顶网一直延伸到基坑上口边缘处的钢筋网 (1)以及均锚入基坑侧壁土体的多个锚 杆(2)和多个预应力锚索拉立柱(4)， 锚 杆(2)与钢筋 网(1)使基坑土体形成完整的墙板状土体层， 锚杆(2)位于钢筋网(1)外的一端通过钢带(3) 连接， 钢筋网(1)、 钢带(3)和预应力锚索拉立柱(4)外连接锚索托梁(5)； 该方法包括以下步骤： 步骤一、 地下 水位以上的浅基坑分层开挖； 步骤二、 浅基坑受力分析： 根据公式 计算基坑深度位于地下水位以上时坑底位置的主 动土压力 其中， i为基坑深度位于地下水位以上时土层分层开挖层数编号且i＝1, 2,...,I， I为基坑深度位于地下水位位置处土层分层开挖总层数， hi为第i层土层的高度， γsati为第i层土层的饱和重度且在地下水位以上的土体采用天然重度， Kai为第i层土层的 主动压力系数且 φi为第i层土层固结不排水剪确定下的内摩擦角， ci为 第i层土层固结不 排水剪确定下的粘聚力； 步骤三、 计算浅基坑 位置单向肋梁结构中锚杆和预应力锚索拉立柱的最大轴力： 根据公式 计算单根锚 杆的最大轴力Nb， 其中， q为地表均布荷 载， em为锚杆所处深度位置上土体 自重引起的平均土压力， θ为锚杆倾角， 为锚杆垂直间 距， 为锚杆水平间距； 其中， 多个锚杆(2)从上之下呈阵列式锚入基坑侧壁土层中， 锚杆的垂直间距和水平间 距均为0.6m至1m； 根据公式 计算基坑深度位于地下水位以上时单根预应力锚索拉立柱的 最大轴力 其中， 预应力锚索拉立柱(4)从上之下布设在相邻的两列锚杆中间位置， 上下相邻的两 个预应力锚索拉立柱(4)之间的间距为1.8m至2.2m； 步骤四、 确定浅基坑位置的锚杆和预应力锚索拉立柱的参数： 锚杆参数包括锚杆截面 面积和锚杆锚固长度； 预应力锚索拉立柱参数包括预应力锚索拉立柱截面面积和预应力锚 索拉立柱锚固长度； 根据公式 计算锚杆截 面面积Ab， 其中， k为安全系数， fptk为锚杆体 材质强度标 准值； 根据公式 计算锚杆预估长度lb， 其中， db为锚杆直径且 Q为土体 于锚固体间粘结强度； 将锚杆预估长度lb与锚杆当前位置处基坑侧壁至库伦破裂面(6)的水平距离比较， 取大权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114809022 A 2值作为锚杆锚固长度； 根据公式 计算浅基坑位置的预应力锚索拉立柱截面面积Ac， 其中， fptkc为 预应力锚索拉立柱体材质强度标准 值； 根据公式 计算浅基坑位置的预应力锚索拉立柱预估长度lc， 其中， dc为预应 力锚索拉立柱直径且 将浅基坑位置的预应力锚索拉立柱预估长度lc与锚索当前位置处基坑侧壁至库伦破裂 面(6)的水平 距离比较， 取 大值作为浅基坑 位置的预应力锚索拉立柱锚固长度； 步骤五、 利用获取的浅基坑位置锚杆和预应力锚索拉立柱的参数施工单向肋梁结构， 对浅基坑进行柔 性支护； 步骤六、 地下 水位以下的深基坑分层开挖； 步骤七、 深基坑受力分析： 根据公式 计算基坑深度位于地下水位以下时坑 底位置的主动土压力 其中， j为基坑深度位于地下水位以下时土层分层开挖层数编号 且j＝I+1,I+2,...,I+J， J为基坑深度位于地下水位以下位置处土层分层开挖总层数， hj为 第j层土层的高度， γsatj为第j层土层的有效重度， Kaj为第j层土层的主动压力系数且 φj为第j层土层固结不 排水剪确定下的内摩擦角； 步骤八、 计算深基坑 位置单向肋梁结构中锚杆和预应力锚索拉立柱的最大轴力： 深基坑位置单向肋梁结构中单根锚杆的最大轴力与浅基坑位置单向肋梁结构中单根 锚杆的最大轴力计算过程相同； 根据公式 计算基坑深度位于地下水位以下时单根预应力锚索拉立柱 的 最大轴力 步骤九、 确定深基坑位置的锚杆和预应力锚索拉立柱的参数： 深基坑位置的锚杆参数 与深基坑 位置的锚杆参数计算过程相同； 根据公式 计算深基坑 位置的预应力锚索拉立柱截面 面积Ac2； 根据公式 计算深基坑位置的预应力锚索拉立柱预估长度lc2， 其中， dc2为深 基坑位置的预应力锚索拉立柱直径且 将深基坑位置的预应力锚索拉立柱预估长度lc2与锚索当前位置处基坑侧壁至库伦破 裂面(6)的水平 距离比较， 取 大值作为深基坑 位置的预应力锚索拉立柱锚固长度；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114809022 A 3