[发明专利]一种土岩组合地基抗拔桩极限承载力的计算方法

权利要求书

1.一种土岩组合地基抗拔桩极限承载力的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)假设极限平衡时抗拔桩桩周岩土体破坏面为组合倒台锥面；

(2)基于kotter理论计算土岩组合地基中桩周土层提供的抗力；具体为：在荷载作用下，当桩周土体受力达到极限平衡状态时，土层破坏面上土压力分布为s为破坏面到地表面的斜距，α₂为土层破坏面与水平面之间的夹角，土的内摩擦角；

dθ为选取土体微元体的水平角度，dH为土层微分体的高度，r为破坏面上某点至桩中心的距离，dR_土为微分体单元破坏面上应力p的合力，微元体极限状态时，滑动面上选取的微元体侧表面积dA＝rdθds，微分面积上的作用力为γ₂为土层的重度；

由r表示的地表面沿滑动面的斜距为

略去式中出现的高阶微量dr²得微分单元土体提供的抗力为将其积分投影到竖直方向上，即得到土体提供的抗拔力其中，C₁＝(H₁/tanα₁+d/2)，C₂＝(H₁/tanα₁+H₂/tanα₂+d/2)，H₁为嵌岩深度，H₂为土层厚度，嵌岩端岩石的内摩擦角，α₁为嵌岩端岩体破坏面与水平面之间的夹角，d为桩径；

(3)基于hook-brown准则计算土岩组合地基中嵌岩端岩体提供的抗力；具体为：

由岩石饱和单轴抗压强度表示的风化岩石抗拉强度为σ_c为完整岩石饱和单轴抗压强度；m、s₁为岩体的完整性系数；其中，m为反映岩石的软硬程度指标，其取值范围为0.001～25.0；s₁为反映岩体破碎程度的指标，其取值范围为0.0～1.0；对于完整的岩体，s₁＝1.0，m、s₁值由岩体质量和经验常数之间关系表查取；

计算嵌岩端岩石提供的抗拔力时，将岩层中嵌岩端岩体受力分离出来，嵌岩端岩体提供的抗力合力为R_岩＝Sσ_t，S为岩层中破坏体的侧表面积，得该侧表面积为则得岩体竖直方向上的合力为

(4)计算桩周扣除桩身重的岩体破坏体的重量；

(5)叠加桩周土体提供的抗力、嵌岩端岩体提供的抗力即得抗拔桩极限承载力解析式；具体为：由静力平衡原理得嵌岩抗拔桩的极限抗拔承载力为

(6)由于步骤(5)中抗拔桩极限承载力解析式不能完全反映岩石性质、嵌岩深度的影响，为增强步骤(5)中公式的适用性，根据步骤(5)计算结果与试验数据，提出修正系数对步骤(5)中极限承载力解析式进行修正，得到能反映嵌岩端岩石性质、嵌岩深度因素的抗拔桩极限承载力计算解析式；具体为：结合式(1)的结算结果与试验数据，提出修正系数对式(1)修正得到考虑岩石性质、不同嵌岩深度下抗拔桩极限承载力计算的解析式为式(2)，其中H为桩长，H＝H₁+H₂：

2.如权利要求1所述的土岩组合地基抗拔桩极限承载力的计算方法，其特征在于，步骤(4)中，计算桩周扣除桩身重的岩体破坏体的重量具体为：桩周破坏体倒台锥的重量由岩石重量和土体重量构成，不考虑桩身自重的桩周破坏体总重为γ₁为岩石重度。