[發(fā)明專利]一種利用樁、土載荷試驗結(jié)果計算復合地基承載力的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810309469.1
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108491665A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付文光;吳賢;謝守軍;楊小偉;崔炳辰;林雄;申小平
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市工勘巖土集團有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;E02D33/00
• 代理公司: 深圳市深科信知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 44422
• 代理人: 萬永泉

一種利用樁、土載荷試驗結(jié)果計算復合地基承載力特征值的方法，包括以下步驟：進行樁、土的載荷試驗；利用步驟1中得到的P?s曲線及設(shè)計圖紙確定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；利用步驟2中得到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)計算復合地基承載力極限值；確定復合地基承載力特征值f_k，所述復合地基承載力特征值f_k為步驟3中計算得到的復合地基承載力極限值的一半。該種利用樁、土載荷試驗結(jié)果計算復合地基承載力特征值的方法具有結(jié)果誤差小，計算精度高等現(xiàn)有技術(shù)所不具備的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域的一種計算方法，特別是一種利用樁、土載荷試驗結(jié)果計算復合地基承載力特征值的方法。

背景技術(shù)

復合地基是一種應用廣泛的地基基礎(chǔ)形式。豎向增強體復合地基指地基土(巖層及土層，以下簡稱地基土)中加入了剛性樁、柔性樁及散體材料樁等豎向增加體(以下簡稱樁)的復合地基，以下簡稱復合地基。按相關(guān)技術(shù)標準，設(shè)計時，復合地基承載力按公式1計算：

f_k＝mf_ak+β(1-m)f_sk (1)

式中，f_k為復合地基承載力特征值，f_ak為樁的承載力強度(以下簡稱承載力)特征值，f_sk為地基土的承載力特征值，m為樁的面積置換率，β為地基土的承載力折減系數(shù)，是反映樁土共同作用的一個參數(shù)，技術(shù)標準中一般取0.75～0.95，樁間土較好、樁端土較弱、樁身強度較低、養(yǎng)護齡期較短時β取高值，反之則取低值。公式1的意義可概括為：復合地基承載力特征值等于樁的承載力特征值與折減后的地基土承載力特征值之和。

本質(zhì)上，樁的f_ak、地基土的f_sk及復合地基的f_k都是根據(jù)載荷試驗獲得的，但方法及數(shù)值指標不同。地基土及復合地基的承載力特征值通常從載荷試驗得到的荷載～變形(p–s)曲線上直接點取，技術(shù)標準一般取相對變形值s/b(壓板的沉降s與寬度b之比)為0.01～0.015所對應的荷載為f_sk，s/b＝0.01所對應的荷載為f_k，就是說地基土及復合地基承載力特征值所對應的變形是明確的，但兩者的指標數(shù)值并不相同，復合地基的偏于嚴格；而樁則明顯不同，確定單樁f_ak方法，對于陡降型曲線取其發(fā)生明顯陡降的起始點對應的荷載值、對于緩變型曲線取沉降量為40mm對應的荷載值為單樁極限承載力f_a，然后取其一半為f_ak，就是說樁的f_ak所對應的變形是不確定的。

這樣就產(chǎn)生了一個問題：按載荷試驗確定復合地基的f_k時，f_k所對應的沉降s及相對變形s/b不太可能是樁f_ak所對應的沉降及地基土f_sk所對應的相對變形，換句話說，按公式1計算得到的f_k不太可能與復合地基的試驗結(jié)果相符。以某粘性土CFG樁復合地基為例(參見圖2)：1)地基土載荷板寬度1m×1m，按載荷試驗曲線，取s/b＝0.015所對應的承載力67kPa為地基土的f_sk。2)按CFG樁單樁載荷試驗曲線，取陡降時的承載力極限承載力，取其一半258.5kN為承載力特征值(強度特征值1.87MPa)。3)置換率m為0.069，折減系數(shù)β為0.75～0.95時，按公式1計算復合地基f_k為176～188kPa。4)復合地基載荷板寬度1.414m×1.414m，按荷載試驗曲線，取最大荷載(此時沉降量已達18.5mm，大大超過了單樁極限承載力，故停止加載)的一半所對應的承載力130kPa為f_k。此時沉降量約4mm，對應的樁承載力約為330kN，地基土承載力約為30kPa，與樁的試驗結(jié)果258.5kN及地基土的試驗結(jié)果67kPa均相差甚遠，也就是說，根據(jù)樁的及地基土的載荷試驗結(jié)果按公式1計算得到的復合地基承載力特征值，與復合地基載荷試驗結(jié)果相差很大，即公式1計算結(jié)果不準確。