[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

摘要

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Fci和拉力峰值Fti；然后将所受到的压力峰值Fci依次与围护桩(1)的抗压承载力[Fc]和拉力峰值Fti依次与围护桩(1)的抗拉承载力[Ft]比较，先满足压力峰值Fci小于抗压承载力[Fc]且拉力峰值Fti小于抗拉承载力[Ft]的对应的第i待优选厚度δi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。

主权项

1.一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，其特征在于所述确定方法的步骤是；步骤11.1、确定预留保护层(2)最佳厚度δ的优选范围为0.3～0.8a，a表示炮孔(3)孔距，mm；1.2、确定预留保护层(2)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(2)最佳厚度δ的第i待优选厚度δ_i与相邻的预留保护层(2)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(2)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(2)最佳厚度δ的初始待优选厚度，δ0＝0.3a，δ1为预留保护层(2)最佳厚度δ的第一待优选厚度，δ1＝0.3a+Δ，δ2为预留保护层(2)最佳厚度δ的第二待优选厚度，δ2＝0.3a+2Δ，……，δi为预留保护层(2)最佳厚度δ的第i待优选厚度，δi＝0.3a+iΔ，……，δn为预留保护层(2)最佳厚度δ的第n待优选厚度，δn＝0.3a+nΔ＝0.8a；1.3、根据《中华人民共和国国家标准(GB 50010‑2010):混凝土结构设计规范》，确定围护桩(1)的抗压承载力[Fc]和抗拉承载力[Ft]；步骤22.1、采用ABAQUS有限元软件或采用ANSYS有限元软件，建立炮孔(3)、炸药(4)、预留保护层(2)的n+1个待优选厚度和围护桩(1)的有限元模型；2.2、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：当预留保护层(2)的最佳厚度δ为初始待优选厚度δ0时，围护桩(1)在爆炸荷载作用下所受到的压力峰值Fc0和拉力峰值Ft0；当预留保护层(2)的最佳厚度δ为第一待优选厚度δ1时，围护桩(1)在爆炸荷载作用下所受到的压力峰值Fc1和拉力峰值Ft1；同理：当预留保护层(2)的最佳厚度δ为第二待优选厚度δ2时、……、当预留保护层(2)的最佳厚度δ为第i待优选厚度δi时、……、当预留保护层(2)的最佳厚度δ为第n待优选厚度δn时，围护桩(1)在爆炸荷载作用下所受到相应的压力峰值Fc2、……、Fci、……、Fcn和相应的拉力峰值Ft2、……、Fti……、Ftn；步骤3根据步骤1.3和步骤2.2，先将围护桩(1)的抗压承载力[Fc]与当预留保护层(2)最佳厚度δ为n+1个待优选厚度δ0、δ1、δ2、……、δi、……、δn时围护桩(1)在爆炸荷载作用下所受对应的压力峰值Fc0、Fc1、Fc2、……、Fci、……、Fcn逐一进行比较；再将围护桩(1)的抗拉承载力[Ft]与当预留保护层(2)最佳厚度δ为n+1个待优选厚度δ0、δ1、δ2、……、δi、……、δn时围护桩(1)在爆炸荷载作用下所受对应的拉力峰值Ft0、Ft1、Ft2、……、Fti……、Ftn逐一进行比较；然后将n+1个所述待优选厚度δ0、δ1、δ2、……、δi、……、δn由小到大依次进行优选，先满足下述条件的待优选厚度δi为预留保护层(2)最佳厚度δ：围护桩(1)在爆炸荷载作用下，受到相应的压力峰值Fci小于所述抗压承载力[Fc]且受到相应的拉力峰值Fti小于所述抗拉承载力[Ft]。