[发明专利]采用等代墩基模式预测超长群桩沉降量的计算方法

说明书

本发明公开了一种采用等代墩基模式预测超长群桩沉降量的计算方法，该计算方法将超长群桩沉降量分为由超长群桩与桩间土简化而成的实体深基础的竖向压缩变形和桩端以下土体压缩变形两部分，其中，实体深基础的竖向压缩变形等于桩身压缩量S_p，桩端以下土体压缩变形考虑地质成因或基坑开挖等引起的土体应力历史变化并采用传统分层总和法计算获得桩端以下土体压缩量S_s；将桩身压缩量S_p与桩端以下土体压缩量S_s相加即为超长群桩的沉降量。本发明的优点是，计算方法充分考虑土体自然沉积和深基坑土方开挖等土体应力历史对超长群桩沉降的影响，计算结果与实测沉降差异小，不需要对计算结果进行任何经验修正。

技术领域

本发明属于岩土工程技术领域，具体涉及一种考虑土体应力历史的采用等代墩基模式预测超长群桩沉降量的计算方法。

背景技术

目前岩土工程中超长群桩沉降分析方法的研究较少，通常参照常规桩基沉降分析方法。

常规桩基沉降分析方法大多基于等代墩基法或弹性半空间内荷载作用引起附加应力的线性叠加法，不能考虑超长桩显著的桩身压缩变形和桩间土的荷载分担作用，也没有考虑地质成因或基坑开挖卸荷等引起的土体应力历史因素对超长桩沉降计算的影响，计算得到的沉降较实际结果普遍偏大，且计算方法复杂，不便于工程应用。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种采用等代墩基模式预测超长群桩沉降量的计算方法，该计算方法将超长群桩沉降量分为由超长群桩与桩间土简化而成的实体深基础的竖向压缩变形和桩端以下土体压缩变形两部分，在计算桩端以下压缩量时考虑地质成因或基坑开挖等引起的土体应力历史变化并采用传统的分层总和法计算。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种采用等代墩基模式预测超长群桩沉降量的计算方法，涉及自下而上依次设置的超长群桩、筏板以及上部结构，其特征在于所述计算方法包括以下步骤：

(1)计算所述超长群桩的桩身压缩量S_p；

(2)计算所述超长群桩桩端以下各土层内的附加应力σ_zi，附加应力σ_zi分为按照桩身侧摩阻力引起的附加应力和端阻力引起的附加应力，将附加应力σ_zi与相应土层内的土体前期固结压力p_ci和初始有效应力p_0i之差进行比较；

若σ_zi＜p_ci-p_0i，则所述超长群桩的桩端以下土体压缩量S_s为：

若σ_zi＞p_ci-p_0i，则所述超长群桩的桩端以下土体压缩量S_s为：

式中，

σ_zi为第i层土的附加应力；

p_ci为第i层土的土体压缩曲线e～lgp上的前期固结压力，为土体历史上曾经受到过的最大有效压力；

p_0i为第i层土的土体压缩曲线e～lgp上的初始有效应力，在考虑基坑开挖卸荷效应时，将开挖卸荷并施加底板荷载后的土体有效应力状态作为初始有效应力；

H_i为第i层土的厚度；

e_0i为第i层土的土体压缩曲线e～lgp上对应于p_0i值的初始孔隙比；

C_si为第i层土的回弹指数；