[發(fā)明專利]一種加筋復(fù)合地基抗拔承載能力計算方法及系統(tǒng)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010690656.6 | 申請日： | 2020-07-17 |
| 公開（公告）號： | CN112031045A | 公開（公告）日： | 2020-12-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 程永鋒;丁士君;滿銀;魯先龍;朱照清;丁民濤 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國電力科學(xué)研究院有限公司 |
| 主分類號： | E02D33/00 | 分類號： | E02D33/00 |
| 代理公司： | 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271 | 代理人： | 徐國文 |
| 地址： | 100192 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 復(fù)合 地基 承載 能力 計算方法 系統(tǒng) | ||
本發(fā)明提供了一種加筋復(fù)合地基抗拔承載能力計算方法，包括：在基礎(chǔ)頂部受到上拔荷載或傾覆彎矩作用時，依次計算土體中分層埋設(shè)的各層筋材從土體中被拽出時與土體相對極限位移，當(dāng)基礎(chǔ)頂部位移超過預(yù)設(shè)值，考慮基礎(chǔ)上拔位移和基礎(chǔ)底板的上拔位移的關(guān)系計算各層筋材產(chǎn)生上抬的長度，基于各層筋材產(chǎn)生上抬的長度自下而上依次計算各層筋材產(chǎn)生的豎直向下的下拽力，基于各層筋材產(chǎn)生的豎直向下的下拽力和基礎(chǔ)底板承載力確定加筋復(fù)合地基抗拔承載能力，本發(fā)明通過深入分析加筋復(fù)合地基抗拔承載能力而形成的計算方法，進而使得通過計算提供增加抗拔承載力的方法，同時減少基坑與土石方開挖量，節(jié)約基礎(chǔ)本體材料量，降低基礎(chǔ)開挖深度，降低安全。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種加筋復(fù)合地基抗拔承載能力計算方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)
相對原狀巖石地基，一些風(fēng)積沙、粉土等地基土體抗拔與抗剪能力較弱，而且輸電桿塔基礎(chǔ)、通信桿塔基礎(chǔ)等屬于抗拔、抗傾覆能力要求比較高的基礎(chǔ)型式。在世界范圍內(nèi)，風(fēng)積沙、軟土、黃土等分布廣泛，由于其具有不良工程地質(zhì)特性，不經(jīng)工程措施處理，直接設(shè)計建造輸電線路基礎(chǔ)等抗拔能力要求相對高的基礎(chǔ)時，若充分利用其抗壓承載力，則抗拔和抗傾覆能力顯著不足，若充分利用抗拔和抗傾覆承載力，則抗壓承載能力浪費。以風(fēng)積沙為例，其作為輸電線路桿塔基礎(chǔ)工程地基，與一般地基相比，主要物理力學(xué)特性包括：含水率指標(biāo)低，部分地區(qū)甚至接近零，不足2％；松散且粘聚力小，接近零，抗剪強度較低；經(jīng)過風(fēng)力篩選，風(fēng)積沙級配差；在施工中，基礎(chǔ)坑不易開挖成型，開挖面積相對較大。此外，抗壓加筋復(fù)合地基已在交通路基、水利大壩等廣泛使用，但主要解決增強地基抗壓性能。
因此，在進行架空輸電線路、通信桿塔等基礎(chǔ)建設(shè)時，對這類地基土進行加筋地基改良與加固處理，改善地基承載性能成為一種技術(shù)需求，以彌補抗拔和抗傾覆承載能力，平衡抗壓承載能力，可以降低基坑土石方開挖量，節(jié)約造價，提高安全性。如何進行加筋改良，如何計算抗拔承載能力，是當(dāng)前迫切需要解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)，無法進行地基抗拔承載力的量計算，本發(fā)明提供了一種加筋復(fù)合地基抗拔承載能力計算方法，計算方法包括下述步驟：
在基礎(chǔ)頂部受到上拔荷載或傾覆彎矩作用時，依次計算土體中分層埋設(shè)的各層筋材從土體中被拽出時與土體相對極限位移；
當(dāng)基礎(chǔ)頂部位移超過預(yù)設(shè)值，考慮基礎(chǔ)上拔位移和基礎(chǔ)底板的上拔位移的關(guān)系計算各層筋材產(chǎn)生上抬的長度；
基于各層筋材產(chǎn)生上抬的長度自下而上依次計算各層筋材產(chǎn)生的豎直向下的下拽力；
基于各層筋材產(chǎn)生的豎直向下的下拽力和基礎(chǔ)底板承載力確定加筋復(fù)合地基抗拔承載能力。
優(yōu)選的，所述在基礎(chǔ)頂部受到上拔荷載或傾覆彎矩作用時，依次計算土體中分層埋設(shè)的各層筋材從土體中被拽出時與土體相對極限位移，包括：
基于在基礎(chǔ)頂部受到上拔荷載或傾覆彎矩作用時，計算每層筋材與土層間拉拔力極限值；
基于每層筋材與土層間拉拔力極限值，計算筋材與土體間相對極限位移值。
優(yōu)選的，基于在基礎(chǔ)頂部受到上拔荷載或傾覆彎矩作用時，計算每層筋材與土層間拉拔力極限值，按下式計算：
Tui＝μ·qi+Tu0
式中，Tui每層筋材與土層間拉拔力極限值；qi為第i層筋材上覆土壓力μ為筋材與土層間拉拔力強度同上覆土壓力之間的線性比例系數(shù)；Tu0為上覆土壓力為零時筋材與土層間拉拔力極限值；
每層筋材與土體間相對極限位移按下式計算：
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