[發明專利]一種控制湖區高速公路不均勻沉降的水泥攪拌樁設計方法

在審

• 申請號: 202211245602.4
• 申請日: 2022-10-12
• 公開（公告）號: CN115935725A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 李永超;李樹彬;黃秦;盛文治;于連山;馬國俊;鄒衛東;王明;楊奇奇;牛小華;謝登云
• 申請（專利權）人: 中鐵二十一局集團第六工程有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F17/18;G06F17/11;G06T17/20;G06F111/10
• 代理公司: 西安志帆知識產權代理事務所(普通合伙) 61258
• 代理人: 侯峰;韓素蘭

1.一種控制湖區高速公路不均勻沉降的水泥攪拌樁設計方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟一：數據獲取：獲取水泥樁基及樁基周圍的地基數據并進行分析；

步驟二：實驗模擬：采用雙尺度算法均勻化水泥攪拌樁復合地基剛度參數，并采用有限元分析軟件進行樁基數值試驗模擬得到強度參數；

步驟三：數值模擬：采用有限元分析軟件進行數值模擬；

步驟四：數據處理，結合數據處理軟件對水泥攪拌樁地基處理并進行相關分析；

步驟五：回歸方程：得到擬合后的非線性回歸方程。

2.根據權利要求1所述的一種控制湖區高速公路不均勻沉降的水泥攪拌樁設計方法，其特征在于：所述數據獲取包括獲取湖區域性軟土，并進行現場調研及相應地質資料分析，了解湖區軟土的成因、軟土地層巖性分布、水文地質條件、以及巖土物理力學參數。

3.根據權利要求1所述的一種控制湖區高速公路不均勻沉降的水泥攪拌樁設計方法，其特征在于：所述有限元分析采用有限元三維直剪數值試驗模擬水泥攪拌樁樁土地基模型試件經橫向水平剪切破壞過程，并獲得相應尺度下強度參數。

4.根據權利要求1所述的一種控制湖區高速公路不均勻沉降的水泥攪拌樁設計方法，其特征在于：所述數值模擬通過引入計算所得的水泥攪拌樁復合地基等效參數，建立相應的有限元數值模型，并計算所得到的結果與實際測得的沉降結果進行比較，驗證所求得的水泥攪拌樁復合地基等效參數的準確性。

5.根據權利要求1所述的一種控制湖區高速公路不均勻沉降的水泥攪拌樁設計方法，其特征在于：所述實驗模擬包括獲取水泥攪拌樁復合地基剛度參數；采用雙尺度算法均勻化水泥攪拌樁復合地基剛度參數，并得到相應樁長下的剛度參數。

6.根據權利要求1所述的一種控制湖區高速公路不均勻沉降的水泥攪拌樁設計方法，其特征在于：所述有限元分析軟件采用ABAQUS有限元分析軟件，所述數據處理軟件采用SPSS數據處理軟件。

7.根據權利要求1所述的一種控制湖區高速公路不均勻沉降的水泥攪拌樁設計方法，其特征在于：所述雙尺度算法包括有界隨機變量、光滑算子和對稱正定矩陣。

8.根據權利要求7所述的一種控制湖區高速公路不均勻沉降的水泥攪拌樁設計方法，其特征在于：所述有界隨機變量包括假設是一個有界隨機變量，且期望值存在。

9.根據權利要求7所述的一種控制湖區高速公路不均勻沉降的水泥攪拌樁設計方法，其特征在于：所述且f(x)∈C^∞(Ω),如果僅僅是則構造光滑算子δ：

滿足當δ→0。

10.根據權利要求7所述的一種控制湖區高速公路不均勻沉降的水泥攪拌樁設計方法，其特征在于：所述是對稱正定矩陣，即存在兩個不依賴于ω的正數c₁、c₂滿足；

和

{η_ih}為對稱矩陣；

同時假設在區域Ω上，有同尺度水泥攪拌樁復合地基區域，即

最終水泥攪拌樁復合地基問題等效剛度參數解存在如下形式的雙尺度展開式：

x∈Ω,ξ∈Q^s,

其中分別為水泥攪拌樁復合地基彈性模量和泊松比值。