[发明专利]挤密砂桩成桩过程的可打性分析方法

权利要求书

1.一种挤密砂桩成桩过程的可打性分析方法，其特征在于，包括步骤：

A、测得所述挤密砂桩成桩区域处桩管与沉管深度相应的端阻力值、静侧摩阻力值以及土质参数；

B、将桩管从桩顶至桩端分为若干测试截面；所述测试截面为所述桩管的径向截面且彼此平行；在振动沉管过程中，测得各所述测试截面处的桩管对称两侧的轴应力值；测得所述位于桩顶的所述测试截面处的桩顶加速度值；测得桩端处的动端阻力实测值和桩端加速度值；

C、采用闭口桩的计算方式，利用所述步骤A中获得的所述土质参数和所述端阻力值计算得到所述桩管的静端阻力计算值，再将对应于不同沉管深度的所述静端阻力计算值与所述步骤B中测得的动端阻力实测值进行比较，分析桩管在振动沉管过程中的端阻力的振动衰减情况；

D、根据挤密砂桩的成桩特点，将振动锤与桩管视为一个整体，以一个所述测试截面作为脱离体截面，以桩管在所述脱离体截面以下的部分作为脱离体建立桩管沉入至最低沉管深度时的运动平衡方程：

F_c-F_s-F_r+F_a+mg＝ma                  (式2)

其中，F_c—所述脱离体截面处的压力值；

F_s—所述桩管入土部分的动侧摩阻力值；

F_r—所述步骤B中得到的桩管的动端阻力实测值；

F_a—所述桩管内的空气压力值；

m—所述脱离体的质量；

g—重力加速度；

a—所述脱离体的加速度值；

所述动侧摩阻力值F_s的计算式为

F_s＝β_sF_sc                      (式3)

其中，F_sc—所述步骤A中测得的桩管入土部分的静侧摩阻力值；

β_s—动侧摩阻力折减系数；

E、根据挤密砂桩的成桩特点，计算桩管沉入至最低沉管深度时所述脱离体截面处的压力值F_c、所述桩管内的空气压力值F_a；获得桩管沉入至最低沉管深度时的所述动端阻力实测值F_r、所述脱离体的加速度值a、所述静侧摩阻力值F_sc、所述脱离体的质量m、重力加速度g；结合所述步骤D中的式2和式3，得到动侧摩阻力折减系数β_s。

2.根据权利要求1所述的挤密砂桩成桩过程的可打性分析方法，其特征在于：所述步骤A中选用在挤密砂桩成桩区域的静力触探孔中测取所述端阻力值、静侧摩阻力值以及土质参数。

3.根据权利要求1所述的挤密砂桩成桩过程的可打性分析方法，其特征在于：

在所述步骤C中，先取测得的桩端平面以上4倍桩管直径范围内的端阻力值进行加权平均，再将所得到的加权平均值与所述桩端平面以下1倍桩管直径范围内的端阻力值进行平均，从而计算得到静端阻力值；

静端阻力计算值的计算式为

p＝αq_c                     (式1)

其中：p—静端阻力计算值；

q_c—所述静端阻力值；

α—桩端阻力修正系数，土质为粘性土时α＝0.667，土质为砂性土α＝0.5。

4.根据权利要求1所述的挤密砂桩成桩过程的可打性分析方法，其特征在于：所述步骤E中，桩管沉入至最低沉管深度时所述脱离体截面处的压力值F_c由所述脱离体截面处桩管对称两侧的轴应力值的平均值乘以所述脱离体截面的面积得到。

5.根据权利要求1所述的挤密砂桩成桩过程的可打性分析方法，其特征在于：在所述步骤D和步骤E中，计算所述脱离体截面处的压力值F_c时，选取所述桩管刚入土的时刻作为基准点，已包括脱离体的重力mg，式1可表示为

F_c-β_sF_sc-F_r+F_a＝ma                 (式4)。