[发明专利]基于触探技术估算桩基沉降变形的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于触探技术估算桩基沉降变形的分析方法，属于岩土工程原位测试应用研究领域。

背景技术

桩基沉降变形估算是桩基设计中的一项重要内容。现有单桩沉降变形估算方法主要有①弹性理论分析方法；②荷载传递分析方法；③分层总和法；④有限单元分析法。上述各种方法均建立在一定假设基础之上，计算量大，且计算参数来源于室内试验，难以克服取样扰动等的影响。为克服上述方法的局限性，本发明提出了一种基于触探技术估算单桩沉降变形的分析方法。

发明内容

本发明为解决上述现有技术中方法的局限性而提供了一种基于触探技术估算桩基沉降变形的分析方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种基于触探技术估算桩基桩基沉降变形的分析方法，其特征在于包括如下步骤：

S1：利用双桥静力触探设备，开展静力触探试验，当探头贯入到第i层土体中部时暂停贯入，卸载并使探头锥尖部位土体孔隙水压力消散30分钟；此后，以一缓慢的恒定加载速率对探杆施加一从零开始逐渐增加的力，直至探头部位土体出现刺入破坏，测记此条件下探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力                                                和侧摩阻力；继续开展静力触探试验，到下一土层预定深度后继续量测该土层探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力和侧摩阻力，依次往复，直至静力触探试验达到最终预定深度。

S2：收集桩基竖向抗压静载试验资料，提取各土性土体不同桩—土相对变形所对应的桩端阻力和桩侧摩阻力。

S3：建立各土性桩—土不同相对变形所对应的桩端阻力和桩侧摩阻力分别与相应土性探头—土不同相对变形所对应的锥尖阻力和侧摩阻力之间经验公式。

S4：据S3所得经验公式，结合相应场地测试所得探头—土不同相对变形所对应的锥尖阻力、侧摩阻力及桩长、桩径，推求桩基荷载—沉降曲线。

S5：据S4所得桩基荷载—沉降曲线，取桩基实际承担荷载所对应的沉降值为桩基沉降变形量。

上述S1步骤中对探杆施加力的恒定加载速率介于10～200 N/s之间。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明提出的基于触探技术估算桩基沉降变形的分析方法，通过利用双桥静力触探设备量测探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力和侧摩阻力，并结合所建立的各土性桩—土不同相对变形所对应的桩端阻力和桩侧摩阻力分别与相应土性探头—土不同相对变形所对应的锥尖阻力和侧摩阻力之间经验公式，推求桩基荷载—沉降曲线，据所得桩基荷载—沉降曲线，读取桩基实际承担荷载所对应的沉降值即为桩基沉降变形量。采用本发明所述方法开展单桩沉降变形估算可减少大量的计算量；该方法无需钻探取样及室内土工实验，可以避免取样扰动等的影响，节省大量的人力、物力和时间成本。

附图说明

图1是按本发明所述方法量测的锥尖阻力与探头—土不同相对变形关系图。

图2是按本发明所述方法量测的侧摩阻力与探头—土不同相对变形关系图。

图3是按本发明所述方法所得桩基荷载—沉降曲线图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明的基于触探技术估算桩基桩基沉降变形的分析方法进行说明。

该实施例的基于触探技术估算桩基桩基沉降变形的分析方法，包括如下步骤：

S1：利用双桥静力触探设备，开展静力触探试验，当探头贯入到第i层土体中部时暂停贯入，卸载并使探头锥尖部位土体孔隙水压力消散30分钟；此后，以一缓慢的恒定加载速率（10～200 N/s）对探杆施加一从零开始逐渐增加的力，直至探头部位土体出现刺入破坏，测记此条件下探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力和侧摩阻力；继续开展静力触探试验，到下一土层预定深度后继续量测该土层探头与土体之间不同相对变形所对应的锥尖阻力和侧摩阻力，依次往复，直至静力触探试验达到最终预定深度。

S2：收集桩基竖向抗压静载试验资料，提取各土性土体不同桩—土相对变形所对应的桩端阻力和桩侧摩阻力。

S3：建立各土性桩—土不同相对变形所对应的桩端阻力和桩侧摩阻力分别与相应土性探头—土不同相对变形所对应的锥尖阻力和侧摩阻力之间经验公式。

S4：据S3所得经验公式，结合相应场地测试所得探头—土不同相对变形所对应的锥尖阻力、侧摩阻力及桩长、桩径，推求桩基荷载—沉降曲线。

S5：据S4所得桩基荷载—沉降曲线，取桩基实际承担荷载所对应的沉降值为桩基沉降变形量。