[發明專利]一種復合地基褥墊層厚度的確定方法

有效

• 申請號: 202010521224.2
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111827243B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 肖耀廷;陳肖峻
• 申請（專利權）人: 湖北文理學院
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 范青青

1.一種復合地基褥墊層厚度確定方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

根據臨界褥墊層厚度時的受力分析，確定臨界褥墊層厚度時的臨界參數；

根據所述臨界參數，計算擬設計樁土應力比所對應的擬設計樁頂應力擴散厚度；

根據壓實度，對擬設計樁頂應力擴散厚度進行換算，確定擬設計樁土應力比所需的褥墊層厚度；

其中，所述臨界參數包括臨界樁土應力比、臨界樁頂應力擴散角、臨界樁頂應力擴散圓直徑和臨界樁頂應力擴散厚度；

所述擬設計樁頂應力擴散厚度的確定方法包括如下步驟：

根據臨界樁土應力比，求得臨界褥墊層厚度時的臨界樁頂應力擴散圓直徑；

根據擬設計樁土應力比，求得相應的擬設計樁頂應力擴散圓直徑；

根據臨界樁土應力比和臨界樁頂應力擴散角，求得臨界樁頂應力擴散厚度；

根據臨界樁頂應力擴散圓直徑、擬設計樁頂應力擴散圓直徑和臨界樁頂應力擴散厚度，結合樁徑和樁處理面積的直徑，計算確定擬設計樁土應力比所需的擬設計樁頂應力擴散厚度。

2.根據權利要求1所述的復合地基褥墊層厚度確定方法，其特征在于，所述擬設計樁頂應力擴散厚度，采用如下公式表示：

式中：a、k分別為計算參數；D_d為擬設計樁頂應力擴散圓直徑；a、k參數表達式分別如下：

式中：D_max為樁處理面積的直徑，D為樁徑，D_dc為臨界樁頂應力擴散圓直徑，h_dc為臨界樁頂應力擴散厚度。

3.根據權利要求2所述的復合地基褥墊層厚度確定方法，其特征在于，所述擬設計樁頂應力擴散圓直徑，采用以下公式表示：

式中：m為置換率，n為擬設計樁土應力比。

4.根據權利要求2所述的復合地基褥墊層厚度確定方法，其特征在于，所述臨界樁頂應力擴散厚度，采用如下公式表示：

式中：D為樁徑，n₀為臨界褥墊層厚度時的樁土應力比，m為置換率，θ_c為臨界褥墊層厚度時的臨界樁頂應力擴散角。

5.根據權利要求4所述的復合地基褥墊層厚度確定方法，其特征在于，所述臨界褥墊層厚度時的臨界樁頂應力擴散角的計算方法，包括：

設樁頂應力擴散線為拋物線，結合邊界條件求出應力擴散線方程，再把應力擴散線等效為直線，得到臨界褥墊層厚度時的臨界樁頂應力擴散角，以如下公式表示：

式中：為褥墊層的內摩擦角。

6.根據權利要求2所述的復合地基褥墊層厚度確定方法，其特征在于，所述臨界樁頂應力擴散圓直徑，采用如下公式表示：

式中：n₀為臨界褥墊層厚度時的樁土應力比，m為置換率。

7.根據權利要求4或5或6所述的復合地基褥墊層厚度確定方法，其特征在于，所述臨界褥墊層厚度時的臨界樁土應力比，采用如下公式表示：

式中：λ為臨界褥墊層厚度時樁的承載力發揮系數；R_a為單樁承載力特征值；f_ak為天然土承載力特征值；A_p為樁的截面積。

8.根據權利要求1所述的復合地基褥墊層厚度確定方法，其特征在于，所述擬設計樁土應力比所需的褥墊層厚度采用如下公式表示：

式中：ρ為褥墊層的壓實度，ρ_max為樁頂刺入褥墊層后的壓實度，h_d為擬設計樁頂應力擴散厚度。