(19)中华 人民共和国 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 202111349564.2 (22)申请日 2021.11.15 (71)申请人 中铁第四勘察设计院集团有限公司 地址 430063 湖北省武汉市武昌杨园和平 大道745号 (72)发明人 宋许根　王志勇　朱孟君　王哲　 谢书萌　刘辉　翟建国　冯利　 王峰　 (74)专利代理 机构 北京汇泽知识产权代理有限 公司 11228 代理人 徐俊伟 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 考虑基坑宽度的基坑安全圆弧滑动模式计 算方法及系统 (57)摘要 本发明属于基坑安全技术领域， 具体提供考 虑基坑宽度的基坑安全圆弧滑动模式计算方法 及系统， 其中方法包括： 建立地质力学模 型； 根据 所述地质力学模型， 以最下道支点位置O为圆心， 以最下道支撑的支点到支护桩底 为半径， 绘制潜 在的滑动面， 并以最下道支撑、 支护桩及滑动面 为边界进行划分得到不同区域； 分别建模计算得 到每个区域产生的滑动力矩和抗滑力矩及各自 对应的总力矩； S5， 总抗滑力矩与总滑动力矩的 比值即为宽度效应安全系数k， 以宽度效应安全 系数k为基础进行基坑安全圆弧滑动模式下的安 全计算。 本发 明推导了考虑基坑宽度的影响的基 坑圆弧滑动模式计算公式， 使得计算结果更加符 合实际情况， 对完善规范理论， 降低工程造价具 有重要意 义。 权利要求书2页 说明书15页 附图8页 CN 114091152 A 2022.02.25 CN 114091152 A 1.考虑基坑宽度的基坑 安全圆弧滑动模式计算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1， 根据基坑深度H、 基坑宽度D、 支护形式和地层条件建立基坑计算 地质力学模型； S2， 根据所述地质力学模型， 以最下道支点位置O为圆心， 以最下道支撑的支点到支护 桩底为半径， 绘制潜在的滑动面， 并以最下道支撑、 支护桩及滑动面为边界进 行划分得到不 同区域； S3， 分别建模计算得到每 个区域产生的滑动力矩和抗滑力矩； S4， 将计算得到的各个区域的抗滑力矩相加得到总抗滑力矩； 将各个区域的滑动力矩 相加得到总滑动力矩； S5， 总抗滑力矩与总滑动力矩的比值即为宽度效应安全系数k， 以宽度效应安全系数k 为基础进行基坑 安全圆弧滑动模式下的安全计算。 2.根据权利要求1所述的考虑基坑宽度的基坑安全圆弧滑动模式计算方法， 其特征在 于， 在步骤S1之后且在步骤S2之前还 包括： 定义基坑宽度系数： 当Sxg<1时， 判定为基坑安全 不受宽度影响， 当Sxg>1时， 判定为基坑滑动破坏模式受基坑 宽度影响， 需考虑基坑宽度效应进行安全计算。 3.根据权利要求1所述的考虑基坑宽度的基坑安全圆弧滑动模式计算方法， 其特征在 于， 所述S2具体包括： 最下道 支点位置O为最下道支撑与支护桩的接触交点。 4.根据权利要求3所述的考虑基坑宽度的基坑安全圆弧滑动模式计算方法， 其特征在 于， 所述S2具体包括： 所述支护桩包括位于所述最下道支撑两侧的第一支护桩及第二支护 桩， 将基坑内的第一支护桩、 第二支护桩、 最下道支撑、 滑动面以及各自的延长线交叉所围 成的区域进行分别编号划分。 5.根据权利要求1所述的考虑基坑宽度的基坑安全圆弧滑动模式计算方法， 其特征在 于， 所述S 3具体包括： 在计算每个区域的通过剪应力产生的抗滑力矩时， 取土体抗剪强度和 桩土摩擦强度的最小值。 6.根据权利要求1所述的考虑基坑宽度的基坑安全圆弧滑动模式计算方法， 其特征在 于， 所述S 3具体包括： 对于圆弧状的滑动面与 支护桩相交形成的区域， 同时计算该区域对应 的滑动面上 的剪应力产生的抗滑力矩和 正应力产生的抗滑力矩并相加得到该区域的抗滑 力矩。 7.用于实施如权利要求1至6任一项所述的考虑基坑宽度的基坑安全圆弧滑动模式计 算方法的系统， 其特 征在于， 包括： 建模模块， 用于根据基坑深度H、 基坑宽度D、 支护形式和地层条件建立基坑计算地质力 学模型； 区域划分模块， 用于根据所述地质力学模型， 以最下道支点位置O为圆心， 以最下道支 撑的支点到支护桩底为半径， 绘制潜在的滑动面， 并以最下道支撑、 支护桩及滑动面为边界 进行划分得到不同区域； 力矩计算模块， 用于分别建模计算得到每个区域产生的滑动力矩和抗滑力矩； 将计算 得到的各个区域的抗滑力矩相加得到总抗滑力矩； 将各个区域的滑动力矩相加得到总滑动权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114091152 A 2力矩； 宽度效应安全系数计算模块， 用于计算总抗滑力矩与总滑动力矩的比值即为宽度效应 安全系数k， 以宽度效应安全系数k 为基础进行基坑 安全圆弧滑动模式下的安全计算。 8.一种电子设备， 其特征在于， 包括存储器、 处理器， 所述处理器用于执行存储器中存 储的计算机管理类程序时实现如权利要求 1‑6任一项所述的考虑基坑宽度的基坑安全圆弧 滑动模式计算方法的步骤。 9.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 其上存储有计算机管理类程序， 所述计算机 管理类程序被处理器执行时实现如权利要求 1‑6任一项所述的考虑基坑宽度的基坑安全圆 弧滑动模式计算方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114091152 A 3