[发明专利]基桩动测承载力的分析方法及系统

说明书

本发明提供了基桩动测承载力的分析方法及系统，其中方法包括：构建各力学模型；对基桩进行锤击测试，获取每次的落锤高度数据以及对应测得的基桩被重锤锤击后的贯入度数据；确定基桩在所属土层类型的相关力学参数的标准值，所述相关力学参数的类型包括桩尖最大弹性变形、桩尖阻尼常数和桩侧阻力常数；根据所述各力学模型、所述落锤高度数据、所述贯入度数据以及所述相关力学参数的标准值计算基桩动测承载力，输出计算结果；将计算结果与对基桩进行静载试验得到的测试结果进行对比，判断所述相关力学参数的标准值是否满足设定的误差要求，若不满足，调整相关力学参数的标准值，并根据调整后的相关力学参数的标准值重新计算基桩动测承载力。

技术领域

本发明涉及工程建设领域，具体涉及基桩动测承载力的分析方法及系统。

背景技术

一百年以前桩基动测技术就已经出现，利用牛顿撞击定理和能量守恒原理，人们开始了动测方法，其打桩的动力测试公式是依据打桩时测得的贯入度建立关系式来计算桩的承载力。近代，以应力波理论为基础的桩的动测技术开始迅速发展起来的，把桩视为土中的弹性杆件，打桩过程是弹性应力波传播的过程。随后，E.A.Smith发表了“打桩分析的波动方程法”，提出了波动方程在桩基中应用的差分数值解法，他把锤～桩～土系统简化为质量块、弹簧和阻尼器模型，用电子计算机进行迭代运算，从而使波动方程打桩分析进入实用阶段；Bowles采用有限差分代替描述冲击波沿桩传播的微分方程，对基桩受重锤锤击时的动力性能进行了分析，应用波动方程来求解并编写了分析程序。

目前，高应变法是唯一一种可以对桩身承载力与桩身结构完整性同时进行检测的试验方法。与静载试验相比，高应变法具有诸多优点，如：检测效率高、经济快捷、设备更易运输等，鉴于高应变法在基桩检测中的诸多优势和其专业特性，现已被工程界广泛认可并采用。但桩基动测自开始成熟并发展至今，理论的本质没有突破更深层次的进展。因此，目前，需要一套更合理的理论和方法来分析基桩动测承载力。

发明内容

针对上述问题，本发明提供基桩动测承载力的分析方法。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

本发明第一方面提供了基桩动测承载力的分析方法，该方法包括以下步骤：

通过现有数值分析方法构建各力学模型，包括基桩力学模型、桩侧力学模型以及桩尖力学模型；

对基桩进行锤击测试，获取每次的落锤高度数据以及对应测得的基桩被重锤锤击后的贯入度数据；

确定基桩在所属土层类型的相关力学参数的标准值，所述相关力学参数的类型包括桩尖最大弹性变形、桩尖阻尼常数和桩侧阻力常数；

根据所述各力学模型、所述落锤高度数据、所述贯入度数据以及所述相关力学参数的标准值计算基桩动测承载力，输出计算结果；

将所述计算结果与对基桩进行静载试验得到的测试结果进行对比，判断所述相关力学参数的标准值是否满足设定的误差要求，若不满足，调整所述相关力学参数的标准值，并根据调整后的相关力学参数的标准值重新计算基桩动测承载力。

在本发明第一方面的一种可选的方式中，对基桩进行锤击测试具体包括：

采用水准仪测量基桩桩顶被锤击前和经过设定次数锤击后的相对高程，根据测得的两相对高程计算基桩总的贯入度，得到第一总贯入度；

在基桩附近分别架设经纬仪和基准梁，并在所述基准梁上安装百分表；

对基桩进行锤击测试，每次锤击后采用所述经纬仪和百分表测量基桩被锤击后的贯入度，二者测得的贯入度之差不超过设定的第一阈值时，将所述百分表测得的贯入度作为当次锤击测试的最终贯入度，并对基桩进行下一次锤击测试；二者测得的贯入度之差超过设定的第一阈值内时，调整所述基准梁的位置并重新对基桩进行锤击测试；