[發(fā)明專利]群樁拖帶疊加沉降量評估處理方法

有效

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• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103437381A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧國榮;楊石飛;梁振寧
• 申請（專利權(quán)）人: 上海巖土工程勘察設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 上海申蒙商標(biāo)專利代理有限公司 31214
• 代理人: 徐小蓉

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土工程領(lǐng)域，具體涉及一種群樁拖帶疊加沉降量評估處理方法。?

背景技術(shù)

采用彈性理論法對于群樁拖帶疊加沉降的計算，主要以應(yīng)力法為主，即首先求得樁基礎(chǔ)周邊土體的應(yīng)力，按分層總和法求得位移，根據(jù)樁基礎(chǔ)模型簡化的不同，該方法又可分為兩種方法。?

第一種以單樁為切入點(diǎn)，由兩根樁相互作用分析擴(kuò)展至群樁相互作用分析。實(shí)質(zhì)上是采用單樁疊加效應(yīng)計算樁基礎(chǔ)和周圍土體的應(yīng)力和位移，計算量大，在樁數(shù)較多的情況下，疊加作用明顯，計算結(jié)果偏大。?

第二種將群樁基礎(chǔ)簡化為實(shí)體深基礎(chǔ)，再以單樁彈性理論法求解。實(shí)質(zhì)為簡化的實(shí)體深基礎(chǔ)結(jié)合Mindlin理論進(jìn)行求解，但這種方法研究深度不夠，計算理論和方法不夠成熟。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)彈性理論法中第二種方法不足之處，提供一種群樁拖帶疊加沉降量評估處理方法，該方法利用實(shí)體深基礎(chǔ)計算模型，推導(dǎo)其樁基周圍土體應(yīng)力場計算公式，從樁基沉降擴(kuò)展到樁基周圍土體應(yīng)力場和位移場的計算分析，形成群樁拖帶沉降的評估處理方法，同時該方法由單個群樁基礎(chǔ)的拖帶沉降計算擴(kuò)展到多個群樁基礎(chǔ)的拖帶沉降計算，由此實(shí)現(xiàn)了對多個群樁拖帶沉降疊加計算評估處理方法。?

本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成：?

一種群樁拖帶疊加沉降量評估處理方法，所述群樁包括至少一個樁群，其特征在于所述評估處理方法至少包括下列步驟：

首先根據(jù)一個樁群中群樁的分布以及樁基礎(chǔ)形狀，將群樁模型簡化為實(shí)體深基礎(chǔ)計算模型，簡化的原則為等效面積法，即將群樁基礎(chǔ)等效為樁長不變，面積相等的矩形或正方形實(shí)體深基礎(chǔ)。?

之后推導(dǎo)所述實(shí)體深基礎(chǔ)周圍土體應(yīng)力場計算公式，認(rèn)定土體中任意一點(diǎn)（a,b,c）的應(yīng)力可分解成所述樁基四個側(cè)面和一個底面在土體中引起的應(yīng)力之和，利用所述樁基周邊土體應(yīng)力場計算模型，得出所述樁基對樁側(cè)土體中任意一點(diǎn)（a,b,c）應(yīng)力表達(dá)式為：?

式中：—任意點(diǎn)（a,b,c）的豎向應(yīng)力；

—樁基礎(chǔ)z=l底面引起的豎向應(yīng)力積分之和；

—樁基礎(chǔ)y=-B/2側(cè)面引起的豎向應(yīng)力積分之和；

—樁基礎(chǔ)y=B/2側(cè)面引起的豎向應(yīng)力積分之和；

—樁基礎(chǔ)y=-A/2側(cè)面引起的豎向應(yīng)力積分之和；

—樁基礎(chǔ)y=A/2側(cè)面引起的豎向應(yīng)力積分之和。

利用所述應(yīng)力表達(dá)式計算土體中任意位置豎向應(yīng)力沿深度和水平向的分布，結(jié)合分層總和法進(jìn)而求解所述樁基沉降和周圍土體的沉降，對于成層地基土（n層）的地基，對所述應(yīng)力表達(dá)式沿深度積分可求得任意確定點(diǎn)(a₀，b₀，c₀)的沉降，其位移表達(dá)式為：?

利用所述應(yīng)力表達(dá)式計算土體中任意位置豎向應(yīng)力沿深度和水平向的分布，結(jié)合分層總和法進(jìn)而求解所述樁基沉降和周圍土體的沉降，對于成層地基土（n層）的地基，對所述應(yīng)力表達(dá)式沿深度積分可求得任意確定點(diǎn)(a₀，b₀，c₀)的沉降，其位移表達(dá)式為：

式中：—確定點(diǎn)（a₀,b₀,c₀）的沉降；

—確定點(diǎn)（a₀,b₀,c₀）的豎向應(yīng)力；

—第i層土的模量；

—沉降計算所涉及的土層數(shù)量；

—第i層土的積分下限；

—第i+1層土的積分下限。

所述樁群包括二個或二個以上的樁群，所述處理方法的步驟為：?

對每個樁群建立局部坐標(biāo)系，將其中某個樁群作為主樁群，將其坐標(biāo)定為主坐標(biāo)系，則計算點(diǎn)在主坐標(biāo)系中的坐標(biāo)定為（a，b，c），通過坐標(biāo)變換，求得該點(diǎn)在其他每個樁群坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，代入每個樁群的參數(shù)進(jìn)行計算，其拖帶沉降理論計算值可按下式計算：

所述坐標(biāo)變換方法為：