[发明专利]一种抗隆起复合加筋桩竖向土工格栅抗拉力的确定方法

说明书

一种抗隆起复合加筋桩竖向土工格栅抗拉力的确定方法，以科学合理地确定地基隆起作用下复合加筋桩竖向土工格栅抗拉力，适应工程设计和施工需要。包括以下步骤：(1)通过现场实际勘察或试桩试验，确定复合加筋桩的“中性点”深度l₀，单位m，确定“中性点”位置以上第i层土隆起后在复合加筋桩侧表产生的向上切向力f_i；(2)通过以下公式确定复合加筋桩竖向土工格栅抗拉力T_d：

技术领域

本发明涉及岩土工程桩基技术领域，特别涉及一种抗隆起复合加筋桩竖向土工格栅抗拉力的确定方法。

技术背景

近年来，高速铁路运营过程中发现了新的隆起问题，即土工构筑物底部地基产生隆起变形，这种隆起变形可能是由浸水、降温、地下水位波动及地应力释放等多种因素引起的。地基隆起变形危害大，极易引发高速铁路无砟轨道板开裂，造成重大的无砟轨道病害，甚至危及高速列车的行车安全，特别是无砟轨道低路堤或路堑基床。传统钢筋混凝土桩基是抵抗地基隆起的有效方法之一，但其钢筋耗材量大，工程造价高。

为了解决上述问题，本申请人在同日提出的发明专利申请中公开了一种抵抗地基隆起的复合加筋桩构造，该构造包括设置在地基的钻孔中的复合加筋笼，以及灌注于设置复合加筋笼钻孔的细石混凝土，所述复合加筋笼由竖向土工格栅和环形土工格栅组成。该构造采用土工格栅替代传统桩基的钢筋，能够有效减弱或消除无砟轨道路基基底的隆起变形，大幅减少钢筋耗材，降低了高铁投资。在实际应用中，该构造主要是通过竖向土工格栅的抗拉力达到抗隆起作用，但竖向土工格栅抗拉力如何确定，目前尚没有一种合理的方法。可见，出于设计需求，極需提出一种抗隆起复合加筋桩竖向土工格栅抗拉力的确定方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种抗隆起复合加筋桩竖向土工格栅抗拉力的确定方法，以科学合理地确定地基隆起作用下复合加筋桩竖向土工格栅抗拉力，适应工程设计和施工需要。

本发明解决上述技术所采用的技术方案如下：

本发明提出一种抗隆起复合加筋桩竖向土工格栅抗拉力的确定方法，包括以下步骤：

(1)通过现场实际勘察或试桩试验，确定复合加筋桩的“中性点”深度l₀，单位m，确定“中性点”位置以上第i层土隆起后在复合加筋桩侧表产生的向上切向力f_i，单位kPa，i＝1，2，3…；

(2)通过以下公式确定复合加筋桩竖向土工格栅抗拉力T_d：

式中，T_d为复合加筋桩竖向土工格栅抗拉力，单位kN；f_c为格栅蠕变折减系数，取3.8～4.0；f_m为材料生产稳定性可信系数，取1.05～1.10；f_d为施工损伤系数，取1.1～1.3；f_e为环境-酸碱-微生物影响系数，取1.8～2.0；d为复合加筋桩桩径，单位m；H_i为第i层土的分层厚度，单位m；f_i为“中性点”位置以上第i层土隆起后在复合加筋桩侧表产生的向上切向力，单位kPa，由步骤(1)确定；n为复合加筋桩竖向土工格栅的根数。

本发明的有益效果是，在综合考虑复合加筋桩胀拔及锚固作用的基础上，建立了地基隆起作用下复合加筋桩竖向土工格栅抗拉力的确定公式，能科学合理地确定地基隆起作用下复合加筋桩竖向土工格栅抗拉力，实施便捷，流程清晰，能够适应工程设计和施工需要。

附图说明

本说明书包括如下两幅附图：

图1是路基底部膨胀土地基设置复合加筋桩的断面图。

图2是复合加筋桩的立体图。