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专利号: 2016101369807
申请人: 青岛理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水利工程;基础;疏浚
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种预制桩单桩极限承载力的测定方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:试桩方案与参数的确定;

步骤二:地基承载力特征值的确定;

步骤三:试桩初始压力值的确定;

步骤四:试桩压力数据的采集与处理:

(1)桩侧摩阻力压桩阶段:根据步骤三确定的各地层试桩初始压力值p0进行试压,以一定的单位时间间隔与加压压力增量ΔPi将压力施加在桩上,并测定桩在所对应的压力值pi=pi-1+Δpi与此时间间隔的下沉位移量S,并将每级压力值pi=pi-1+Δpi与对应的下沉位移量S进行记录;

(2)端桩阻力压桩阶段:当桩端进入持力层后,根据步骤二确定持力层的地基承载力特征值f′a,以步骤四第(1)步中确定的未进入持力层时的最终压力值作为桩端进入持力层的初始压桩压力值p′o;根据步骤三所提供的方法,取ΔPdi=(1/8~1/10)f′a作为端桩每一压力阶段压力方案增加量ΔPdi;以p′o+ΔPdi、p′o+2ΔPdi…p′o+nΔPdi分阶段加压方案增加压桩压力值,并将每一压力施压阶段压桩压力增量ΔPdi与所对应的桩端沉降位移量ΔSi进行记录;

步骤五:单位长度桩侧摩阻力ρs的确定:采用式(1)求得每一土层j(j=1,2,…m)内单位长度桩侧摩阻力ρs:式中:

ρSj-第j土层单位长度桩侧摩阻力;

S-每次加压试验的控制沉降量;

pi-某土层第i次试验所测的压力值;

n-某土层加压试验次数;

步骤六:桩端极限承载力Pd(CR)的测试与确定:

(1)桩端压力增载位移响应比参数ηi的确定:定义桩端压力增载位移响应比参数ηi为单位桩端压力增载量条件下的桩端位移增加量,其值可由式(2)确定:ηi=ΔSi/ΔPdi  (2)

式中:

ηi-桩端压力增载位移响应比参数;

ΔPdi-单位时间桩端压力增载量;

ΔSi-单位时间对应的桩端沉降位移量

(2)桩端极限承载力Pd(CR)的确定:包括两小步:

1)通过绘制桩端压力增载位移响应比参数ηi与压桩压力增量ΔPdi关系曲线,可知在桩端土压缩变形阶段,ηi为一线性不变常数c;当出现塑性变形时,ηi≥c;当土体完全塑性与破坏时,ηi将出现突变,即趋于无穷大;所以将其桩端压力增载位移响应比参数ηi发生突变的点对应的Pd(CR)即为桩端极限承载力;

2)突变点位置的确定采用作图法,在其曲线突变较明显的位置作ηi-ΔPdi关系曲线的切线,则其某点前后切线斜率变化最大时的相应o点即为ηi-ΔPdi关系曲线的突变点,其o点对应的压桩压力Pd(CR)即为桩端极限承载力;

步骤七:预制桩单桩极限承载力的确定:预制桩单桩极限承载能力由最大侧摩阻力与桩端极限承载力共同组成,其值可由式(3)确定:式中:

Pcr-预制桩单桩极限承载能力;

ρSj-第j土层单位长度桩侧摩阻力;

Sj-预制桩穿越第j土层的深度;

Pd(CR)-预制桩单桩桩端极限承载力。

2.根据权利要求1所述的预制桩单桩极限承载力的测定方法,其特征在于:步骤一中,根据工程地质勘察资料和地基下伏基岩岩性、地质构造、地形地貌、裂隙以及上部覆盖土层性质、厚度的变化情况,将其桩基基础区域划分为不同工程地质单元;对于每一个工程地质单元,依据建筑基桩检测技术规范的规定,确定试桩的数量和位置:试桩数量在同一工程地质单元至少为3根,且不少于总桩数的1%。

3.根据权利要求1所述的预制桩单桩极限承载力的测定方法,其特征在于:步骤一中,根据工程地质勘察资料和地基下伏基岩岩性、地质构造、地形地貌、裂隙以及上部覆盖土层性质、厚度的变化情况,将其桩基基础区域划分为不同工程地质单元;对于每一个工程地质单元,依据建筑基桩检测技术规范的规定,确定试桩的数量和位置:当工程桩总数在50根以内时,至少为2根。

4.根据权利要求1所述的预制桩单桩极限承载力的测定方法,其特征在于:步骤二中,根据工程地质勘查资料与桩基各土层的物理力学性质指标:孔隙比e、标贯锤击数N、含水率w、液限指数IL、密实度Dr参数,确定地基各土层及桩端持力层承载力特征值fa。

5.根据权利要求1所述的预制桩单桩极限承载力的测定方法,其特征在于:步骤三中,依据桩基各地层基本承载力特征值fa及建筑地基基础设计规范有关规定,确定试桩方案的各地层初始压桩压力值为p0=(1/8~1/10)fa。