[發(fā)明專利]開口管樁靜壓貫入過程中超孔隙水壓力分布預(yù)測方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110690058.3 | 申請日： | 2021-06-22 |
| 公開（公告）號： | CN113505417A | 公開（公告）日： | 2021-10-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 竇錦鐘;孫旻;韓磊;方興杰;冉岸綠;吳劍秋;袁青云;熊國軍 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國建筑第八工程局有限公司 |
| 主分類號： | G06F30/13 | 分類號： | G06F30/13;G06F30/23;G06F119/14 |
| 代理公司： | 上海唯源專利代理有限公司 31229 | 代理人： | 季辰玲 |
| 地址： | 200131 上海市浦東新區(qū)中國*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 開口 靜壓 過程 孔隙 水壓 分布 預(yù)測 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種開口管樁靜壓貫入過程中超孔隙水壓力分布預(yù)測方法，包括步驟：根據(jù)現(xiàn)場的施工情況獲取影響超孔隙水壓力的參數(shù)，該參數(shù)包括開口管樁的半徑、入土深度以及土體的不排水抗剪強度、彈性模量、超固結(jié)比；根據(jù)該參數(shù)確定歸一化參數(shù)；確定無量綱的樁身處土體超孔隙水壓力在深度方向的最大值的計算公式，進一步地確定樁身周圍土體超孔隙水壓力在深度方向的最大值的計算公式；將該參數(shù)及該歸一化參數(shù)代入該計算公式中，可以確定開口管樁靜壓貫入過程中土體超孔隙水壓力的豎向分布情況和徑向分布情況。本發(fā)明預(yù)測方法，考慮因素更全面，預(yù)測結(jié)果更準(zhǔn)確，經(jīng)濟效益高，適用于飽和軟土中開口管樁的靜壓施工工程。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及建筑工程領(lǐng)域，特別涉及一種開口管樁靜壓貫入過程中超孔隙水壓力分布預(yù)測方法。
背景技術(shù)
在城區(qū)及公共建筑群等對噪音和振動要求較高的場地，靜壓鋼管樁受到廣泛的青睞，但在飽和軟土中，鋼管樁連續(xù)貫入過程引起的土體超孔隙水壓力響應(yīng)會威脅周邊一定范圍內(nèi)建(構(gòu))筑物的安全，甚至造成工程事故，此外臨近土體的超孔隙水壓力響應(yīng)也會引起土體有效應(yīng)力的變化，進而影響鋼管樁的自身貫入阻力以及樁基承載力時效。因此，在工程施工中，需要提前對鋼管樁連續(xù)貫入引起的土體超孔隙水壓力分布情況進行評估，從而提高施工效率和經(jīng)濟效益。
現(xiàn)階段，對鋼管樁靜壓貫入過程引起的土體超孔隙水壓力響應(yīng)的研究主要基于圓孔擴張理論，即：假設(shè)樁體無限長，忽略地表和樁尖的影響以及孔壁豎向摩擦的影響，并假設(shè)樁周土體應(yīng)力僅與徑向坐標(biāo)相關(guān)而與豎向坐標(biāo)無關(guān)。雖然基于上述假設(shè)，可以預(yù)測鋼管樁靜壓貫入過程引起的超孔隙水壓力的徑向分布，但是，該徑向分布僅與土體的剛度比相關(guān)，與豎向坐標(biāo)無關(guān)，而通過已有研究可知，鋼管樁靜壓貫入過程引起的超孔隙水壓力同時受鋼管樁的半徑、入土深度、土體的不排水抗剪強度、彈性模量以及超固結(jié)比的影響。此外，鋼管柱的樁端分閉口和開口兩種形式，圓孔擴張理論主要針對閉口鋼管樁，對于開口鋼管樁，還需要考慮土塞效應(yīng)的影響。因此，基于圓孔擴張理論預(yù)測開口鋼管樁靜壓貫入過程引起的土體超孔隙水壓力徑向分布時，其預(yù)測值與實際值之間將存在較大誤差。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種開口管樁靜壓貫入過程中超孔隙水壓力分布預(yù)測方法，考慮因素更全面，預(yù)測結(jié)果更準(zhǔn)確，經(jīng)濟效益高，適用于飽和軟土中開口管樁的靜壓施工工程。
本發(fā)明通過如下方案來實現(xiàn)：一種開口管樁靜壓貫入過程中超孔隙水壓力分布預(yù)測方法，包括步驟：
根據(jù)現(xiàn)場的施工情況獲取影響超孔隙水壓力的參數(shù)，所述參數(shù)包括開口管樁的半徑Rp、入土深度zp以及土體的不排水抗剪強度cu、彈性模量E、超固結(jié)比OCR；
根據(jù)所述參數(shù)確定歸一化參數(shù)ηE＝E/Es、ηOCR＝OCROCRs，其中Rps、cus、Es、OCRs為已知的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)；
確定無量綱的樁身處土體超孔隙水壓力在深度方向的最大值Δumax/cu的計算公式(1)：
其中，v為土體泊松比，αf為Henkel孔壓系數(shù)，αp為無量綱系數(shù)，a為土塞效應(yīng)臨界值；
將所述參數(shù)及所述歸一化參數(shù)代入所述計算公式(1)中，確定開口管樁靜壓貫入過程中超孔隙水壓力在深度方向最大值的深度分布情況。
本發(fā)明開口管樁靜壓貫入過程中超孔隙水壓力分布預(yù)測方法的進一步改進在于，確定無量綱的樁身處土體超孔隙水壓力在深度方向的最大值Δumax/cu的計算公式(1)的步驟包括：
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