[发明专利]深基坑爆破施工中围护桩预留保护层最佳厚度的确定方法

说明书

本发明公开一种深基坑爆破施工中围护桩预留保护层最佳厚度的确定方法。在预留保护层(2)最佳厚度δ的优选范围内设定预留保护层(2)最佳厚度δ的待优选厚度为n+1个；再根据炮孔(3)、炸药(4)、预留保护层(2)最佳厚度δ的n+1个待优选厚度和围护桩(1)的有限元模型，依次得到围护桩(1)在爆炸荷载作用下所受到的压力峰值F_ci和拉力峰值F_ti；然后将所受到的压力峰值F_ci依次与围护桩(1)的抗压承载力[F_c]和拉力峰值F_ti依次与围护桩(1)的抗拉承载力[F_t]比较，先满足压力峰值F_ci小于抗压承载力[F_c]且拉力峰值F_ti小于抗拉承载力[F_t]的对应的第i待优选厚度δ_i则为预留保护层(2)的最佳厚度δ。本发明既能满足实际承载需要，又能保深基坑的开挖安全、高效率和效益最大化。

技术领域

本发明属于深基坑土石方爆破技术领域。具体涉及一种深基坑爆破施工中围护桩预留保护层最佳厚度的确定方法。

背景技术

随着城市建筑高度越来越高的需求，产生了大量的深基坑工程，基坑开挖过程中，围护桩被用以保护基坑的稳定性而广泛使用。然而爆破开挖施工过程中爆炸瞬间所释放的巨大能量，通常也威胁到围护桩的安全和稳定。因此在施工过程中，通常会在开挖部分与围护桩之间预留一部分保护层，用来衰减爆炸所产生的冲击波。这一部分预留保护层在后期施工中通过人工或者机械的方式来挖除。如果预留层厚度过小，则不能保护好围护桩的安全，进而影响到基坑整体的安全；如果预留层厚度过大，则给后期人工或机械拆除带来巨大的工作量，影响整体施工进度和周期。因此，合理的预留层厚度不仅能够保证基坑开挖过程的安全，又能最大限度缩减施工周期，提高经济效益。

目前，对深基坑土石方爆破施工中围护桩最佳保护层厚度确定方法主要以施工经验为主。这种方法往往具有一定的盲目性，无法保证施工的安全性和可靠性。过小的保护层不能较好的保证围护桩的安全性，过大的保护层则不能使工程效益最大化。

发明内容

本发明旨在克服现有施工技术缺陷，目的是提供一种能满足实际承载需要、能保证基坑开挖整体安全、符合爆破施工特点和使爆破施工效益最大化的深基坑爆破施工中围护桩预留保护层最佳厚度的确定方法。

为实现上述任务，本发明采用的技术方案的具体步骤是：

步骤1

1.1、确定预留保护层最佳厚度δ的优选范围为0.3～0.8a，a表示炮孔孔距，mm。

1.2、确定预留保护层最佳厚度δ的待优选厚度为n+1个，n为5～20的自然数，预留保护层最佳厚度δ的第i待优选厚度δ_i与相邻的预留保护层最佳厚度δ的第i-1待优选厚度δ_i-1的厚度差预留保护层待优选厚度依次为δ₀、δ₁、δ₂、……、δ_i、……、δ_n，i≤n，其中：

δ₀为预留保护层最佳厚度δ的初始待优选厚度，δ₀＝0.3a；

δ₁为预留保护层最佳厚度δ的第一待优选厚度，δ₁＝0.3a+Δ；

δ₂为预留保护层最佳厚度δ的第二待优选厚度，δ₂＝0.3a+2Δ；

……；

δ_i为预留保护层最佳厚度δ的第i待优选厚度，δ_i＝0.3a+iΔ；

……；