[發(fā)明專利]判斷大直徑超長(zhǎng)鋼管樁在打樁過(guò)程中溜樁區(qū)間的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310280188.5
• 申請(qǐng)日: 2013-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN103352465A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆澍旺;劉潤(rùn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D7/00
• 分類號(hào): E02D7/00;E02B17/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種判斷大直徑超長(zhǎng)鋼管樁在打樁過(guò)程中溜樁區(qū)間的方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）根據(jù)鋼管樁的設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算確定鋼管樁體自重W_P；

（2）根據(jù)打樁施工設(shè)計(jì)獲得打樁錘重量W_H；

（3）設(shè)定溜樁判斷點(diǎn)的土層深度h；

（4）根據(jù)設(shè)定的溜樁判斷點(diǎn)的土層深度h，分別計(jì)算鋼管樁單位面積的樁端阻力和樁側(cè)摩阻力；

（5）計(jì)算鋼管樁總阻力F_s

Fs=βs·∫0hfsx·Lc·dx+quh·Ab]]>

式中：f_sx——計(jì)算點(diǎn)x所在土層的鋼管樁單位面積的樁側(cè)摩阻力；

q_uh——鋼管樁單位面積的樁端阻力；

L_c——鋼管樁的內(nèi)外側(cè)周長(zhǎng)之和；

A_b——樁端的環(huán)形面積；

β_s——樁側(cè)土體阻力折減系數(shù)，為0～0.5。

（6）溜樁現(xiàn)象的判斷：

當(dāng)β_d·(W_p+W_H)-F_s>0時(shí)，確定為發(fā)生溜樁，

當(dāng)β_d·(W_p+W_H)-F_s<0時(shí)，確定為不發(fā)生溜樁，

式中：W_p——鋼管樁自重；

W_H——打樁錘的重量；

β_d——?jiǎng)恿Ψ糯笙禂?shù)，為1～1.6。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定海洋工程大直徑鋼管樁在自重作用下入土深度的方法，其特征在于，步驟（4）包括：計(jì)算鋼管樁進(jìn)入粘性土層時(shí)單位面積的樁端阻力和樁側(cè)摩阻力，以及計(jì)算鋼管樁進(jìn)入砂性土層時(shí)單位面積的樁端阻力和樁側(cè)摩阻力。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的確定海洋工程大直徑鋼管樁在自重作用下入土深度的方法，其特征在于，當(dāng)鋼管樁進(jìn)入粘性土層時(shí)，樁側(cè)單位面積土體阻力按下式計(jì)算：

f_s=αc

式中：α——無(wú)量綱系數(shù)；

c——計(jì)算點(diǎn)土的不排水剪切強(qiáng)度，

系數(shù)α由下式計(jì)算：

α=0.5Ψ^-0.5，Ψ≤1.0

α=0.5Ψ^-0.25，Ψ＞1.0

限制條件是α≤1.0

式中：Ψ——計(jì)算點(diǎn)處的c/P′_o；

P′_o——計(jì)算點(diǎn)的有效上覆土壓力，

單位面積的樁端土體阻力按下式計(jì)算：

q_u=9c

式中：q_u——單位面積的樁端阻力。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的確定海洋工程大直徑鋼管樁在自重作用下入土深度的方法，其特征在于，當(dāng)鋼管樁進(jìn)入砂性土層時(shí)，樁側(cè)單位面積土體阻力按下式計(jì)算：

f_s=KP′_otanδ

式中：K——側(cè)向土壓力系數(shù)；

P′_o——計(jì)算點(diǎn)的有效上覆土壓力；

δ——土和樁側(cè)壁之間的摩擦角，

單位面積的樁端土體阻力按下式計(jì)算：

q_u=q_DN_q+γBN_γ

式中：N_q、N_γ——阻力系數(shù)，根據(jù)鋼管樁底端以下土體的值從N_q和N_γ與的關(guān)系曲線得到；

q_D——樁底平面處的超載，q_D=α_Tγ₀D，α_T取決于鋼管樁底端以上土體的值和h/B值查表得到，γ₀為樁端以上土體的容重，h為樁的入土深度；

γ——鋼管樁底端以下土體的容重；

B——鋼管樁的壁厚。