[發(fā)明專利]一種雙排板樁減壓自卸荷方法及其雙排樁結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111639666.8
• 申請(qǐng)日: 2021-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114197445B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝立全;顧悅洋;王忠岱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/13
• 分類號(hào): G06F30/13;E02D5/04;E02D5/16;E02D19/04;G06F30/17;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 上海科律專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 葉鳳

1.一種雙排板樁減壓自卸荷方法，其特征在于：包括自卸荷雙排板樁的設(shè)計(jì)安裝流程和自卸荷雙排板樁力學(xué)計(jì)算最優(yōu)過(guò)程；

步驟1，自卸荷雙排板樁的設(shè)計(jì)安裝流程，對(duì)待施工的區(qū)域進(jìn)行雙排板樁結(jié)構(gòu)的合理搭建，以形成圍堰；

步驟2，自卸荷雙排板樁力學(xué)計(jì)算最優(yōu)過(guò)程，對(duì)搭建的自卸荷雙排板樁結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)計(jì)算，以得到不同層數(shù)的土工布卸力作用下雙排板樁的載荷；

所述的自卸荷雙排板樁的設(shè)計(jì)安裝流程包括如下步驟：

2.1)首先對(duì)待施工區(qū)域進(jìn)行測(cè)量定位，明確邊界條件，在軟土地基上進(jìn)行雙排板樁的打樁施工，在兩排板樁之間的間距設(shè)為d，打入軟土地基中的雙排板樁的深度為H₂，軟土地基以上的雙排板樁懸臂高度為H₁，接著在雙排板樁的頂部位置安裝頂支撐(5)，安裝頂支撐后對(duì)雙排板樁合為形成空間區(qū)域內(nèi)的積水進(jìn)行抽水，直至軟土地基(6)露出，清除浮泥；

2.2)在軟土地基地面以上的雙排板樁內(nèi)側(cè)設(shè)置錨固環(huán)，錨固環(huán)設(shè)置n層，每層高度設(shè)置為H₁/n；

2.3)在雙排板樁圍堰合成的空間中，鋪設(shè)第一層卸荷土工布并將其錨定于錨固環(huán)(4)，其中卸荷土工布(2)上設(shè)置加筋帶(7)，加筋帶縱橫布置間距相同，接著在卸荷土工布上進(jìn)行充填土(3)的充填，并對(duì)充填土(3)進(jìn)行夯實(shí)；

2.4)待鋪設(shè)第一層完成后，重復(fù)上述2.3的步驟，繼續(xù)進(jìn)行上一層充填土(3)的施工，直至最上層卸荷土工布(2)的設(shè)計(jì)位置，總共累計(jì)鋪設(shè)n層卸荷土工布，最后在雙排板樁樁頂?shù)某涮钔?3)預(yù)留有一定的超高；

所述的自卸荷雙排板樁力學(xué)計(jì)算最優(yōu)過(guò)程包括如下步驟：

3.1)當(dāng)雙排板樁之間未設(shè)置卸荷土工布時(shí)，普通雙排板樁樁的總土壓力即雙排板樁受到內(nèi)部土體作用向外傾倒所產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力之和為T(mén)1＝1/2γH²K_a，雙排板樁底部計(jì)算點(diǎn)土壓力最大，為K1＝HK_aγ，γ為土密度，H為雙排板樁內(nèi)部土體高度，K_a為主動(dòng)土壓力系數(shù)；

3.2)當(dāng)雙排板樁之間設(shè)置n層卸荷土工布(2)時(shí)，若存在n層卸荷土工布分隔土層，則總土壓力計(jì)算公式n≥2，雙排板樁底部計(jì)算點(diǎn)土壓力最大，計(jì)算公式為n≥2，其中K_γ為土壓力傳遞系數(shù)0～1，其定義為上層充填土傳遞給下層充填土的土壓力比例，即傳遞系數(shù)乘以上層充填土底部土壓力便為下層充填土頂部土壓力大小；

3.3)K_γ值根據(jù)卸荷土工布下凹程度以及上下層充填土分離程度進(jìn)行判定，當(dāng)充填土沉降導(dǎo)致卸荷土工布(2)開(kāi)始下凹，K_γ便從1開(kāi)始減小，當(dāng)卸荷土工布下凹接近極限亦或上下層充填土幾乎完全分離無(wú)接觸時(shí)，K_γ便接近于0；假設(shè)卸荷土工布從開(kāi)始下凹到下凹面接近極限的過(guò)程中，卸荷土工布上下充填土層接觸面積占初始接觸面積的比例為ΔX，構(gòu)建K_γ與ΔX之間的函數(shù)關(guān)系，K_γ＝k*ΔX，k為比例系數(shù)；

3.4)通過(guò)對(duì)安裝有卸荷土工布的雙排板樁主動(dòng)土壓力與不含卸荷土工布的雙排板樁主動(dòng)土壓力之比的計(jì)算公式B＝1-T2/T1，B表示卸荷比，T2經(jīng)過(guò)計(jì)算小于T1，B在0～1之間，當(dāng)需要的卸荷比B為η％時(shí)，由于K_γ已確定，反向計(jì)算出所需卸荷土工布層數(shù)n。

2.如權(quán)利要求1所述的一種雙排板樁減壓自卸荷方法，其特征在于：所述頂支撐為H型鋼。

3.一種由權(quán)利要求1所述的減壓自卸荷方法設(shè)計(jì)得到的雙排板樁結(jié)構(gòu)，其特征在于：該結(jié)構(gòu)包括雙排板樁(1)、卸荷土工布(2)、充填土(3)、錨固環(huán)(4)和頂支撐(5)，其中，所述的雙排板樁豎直插入待施工區(qū)域的軟土地基(6)中；所述的頂支撐橫杠于雙排板樁的頂部位置；所述的雙排板樁內(nèi)側(cè)布置若干錨固環(huán)，在所述的錨固環(huán)上懸掛卸荷土工布，將雙排板樁圍合的空間分隔成若干層；所述的充填土(3)填在卸荷土工布上，直至圍合空間充實(shí)。

4.如權(quán)利要求3所述的一種雙排板樁結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的錨固環(huán)(4)布置若干對(duì)，從在清理浮泥后的軟土地基地面位置開(kāi)始往上以一定的間隔高度固定在雙排板樁內(nèi)側(cè)，其中同一對(duì)錨固環(huán)都處在同一水平面上。