[發明專利]一種長短樁復合地基設計方法及裝置

有效

• 申請號: 202010542238.2
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111827268B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 肖耀廷;陳肖燕
• 申請（專利權）人: 湖北文理學院
• 主分類號: E02D5/22
• 分類號: E02D5/22;E02D33/00
• 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

1.一種長短樁復合地基設計方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

初步選擇長短樁樁長及長短樁面積總置換率m的取值范圍；

根據初選結果，按照長短樁均勻布樁設計，以長短樁復合地基的承載力為限制條件，以工程造價為目標函數，求得目標函數最小時對應的長樁樁長l₁、短樁樁長l₂及長短樁面積總置換率m；

根據長樁樁長l₁、短樁樁長l₂及長短樁面積總置換率m計算均勻布樁型式下長短樁復合地基沉降初步計算值s'；所述長短樁復合地基沉降初步計算值s'的計算公式如下：

s′＝γ₁s₁+γ₂s₂

式中：s₁為置換區域全部為長樁時的單一樁型復合地基的沉降，s₂為置換區域全部為短樁時的單一樁型復合地基的沉降，γ₁為長樁置換面積占總置換面積的比例；γ₂為短樁置換面積占總置換面積的比例；

計算沉降初步計算值s'與沉降允許值[s]的偏差，并根據偏差值選擇相應的參數修改方案，直至最終沉降驗算通過；根據偏差值選擇相應的參數修改方案的方法包括如下步驟：

(a)若s'＜[s]，且兩者偏差大于預設差值，則減小長樁置換面積占總置換面積的比例γ₁，保持長樁樁長l₁、短樁樁長l₂不變，以長短樁復合地基的承載力為限制條件，計算新的長短樁面積總置換率m_new,并基于m_new計算沉降最終計算值s：若s＜[s]，則設計結束；否則增大長樁置換面積占總置換面積的比例γ₁，直至滿足要求為止；

(b)若s'＜[s]，且兩者偏差不大于預設差值，同時s＜[s]，則設計結束；若s≥[s]，則增大長樁樁長l₁或增大短樁樁長l₂，直至滿足要求為止；

(c)若s'≥[s]，則采用下述兩修改方案中的任一種：

修改方案一：采用長樁置換面積占總置換面積的比例γ₁＞0.5的方案，計算沉降允許值[s]對應的γ₁，若s＜[s]，則設計結束；否則，增大長樁置換面積占總置換面積的比例γ₁或增大長樁樁長l₁，直至滿足要求為止；

修改方案二，采用長樁置換面積占總置換面積的比例γ₁＝0.5的方案，維持短樁樁長不變，增加長樁樁長直至s＜[s]。

2.根據權利要求1所述的長短樁復合地基設計方法，其特征在于，所述長短樁面積總置換率m的取值范圍是2.2％～8.7％。

3.根據權利要求1所述的長短樁復合地基設計方法，其特征在于，所述長短樁樁長的確定方法包括：

根據地勘報告初步選擇兩個土層作為長樁和短樁的持力層；

將長樁持力層的上頂面和下頂面到長樁樁頂的距離選取為長樁樁長的取值上下限；

將短樁持力層的上頂面和下頂面到短樁樁頂的距離選取為短樁樁長的取值上下限。

4.根據權利要求1所述的長短樁復合地基設計方法，其特征在于，s₁和s₂的計算參照現行的《建筑地基處理技術規范》求解。

5.根據權利要求1所述的長短樁復合地基設計方法，其特征在于，對于修改方案二中，若長樁樁長達到上限值，仍不滿足最終沉降驗算要求，則增加短樁樁長，直至最終沉降驗算滿足要求。

6.根據權利要求1所述的長短樁復合地基設計方法，其特征在于，所述長樁置換面積占總置換面積的比例γ₁的上下限分別為0.25和0.75，若γ₁計算值超過限值，則取相應的限值。