[发明专利]紧邻既有无砟轨道路基桩基托盘结构帮宽计算方法

权利要求书

1.紧邻既有无砟轨道路基桩基托盘结构帮宽计算方法，包括以下步骤：

①托盘内轻质材料顶面作用力计算

由于新建部分是采用帮填形成的，将级配碎石层单独进行受力分析，其作用面上的竖向力F₂及水平力f分别为：

f＝μF₂

式中：G₁为级配碎石的重力；q为列车等效荷载，B为列车荷载分布宽度；μ为级配碎石与轻质材料接触面上的摩擦系数，β为既有路基对级配碎石的作用力F₁与竖直方向的夹角；

②托盘最大控制弯矩及剪力计算

托盘最大控制弯矩及剪力发生在托盘悬臂段根部，通过确定控制弯矩及剪力，确定托盘根据截面高度，将托盘结构和轻质材料单独进行受力分析，最大控制弯矩M及剪力F为：

式中：α为托盘内轻质材料对托盘的作用力F₃与竖直方向的夹角，α＝arctan[μF₂/(F₂+G₃)]；b为托盘结构悬臂段的水平宽度，h为托盘结构悬臂段的竖直高度；G₃为轻质材料的重力；

③两侧桩顶竖向力N₁、N₂及水平力Q₁、Q₂计算：

托盘结构与墙背土作用力为0，构成桩基的双排桩平均分担托盘结构的水平侧向力：

式中：Q₁、Q₂分别为靠内侧、靠外侧桩顶剪力；N₁、N₂分别为靠内侧、靠外侧桩顶竖向力；G₂为轻质材料及托盘结构的重力和，e₂为G₂距托盘结构悬臂与底板交点O的水平距离；L为两桩横向间距，L₁为托盘结构顶面宽度，e₁为N₁距托盘结构悬臂与底板交点O的水平距离；

④根据N₁、N₂大小，即可确定满足桩基承载力要求下所需的桩长。

2.如权利要求书1所述紧邻既有无砟轨道路基桩基托盘结构帮宽计算方法，其特征是：所述步骤①中，摩擦系数μ为0.3，为级配碎石与既有路基土体之间的摩擦系数。

3.如权利要求书1所述紧邻既有无砟轨道路基桩基托盘结构帮宽计算方法，其特征是：所述步骤①中，既有路基对级配碎石的作用力F₁与竖直方向的夹角β＝45°-φ/2，φ为既有路基土体综合内摩擦角，当既有路基土体采用粗颗粒及细颗粒填料时，φ为35°。

4.如权利要求书1所述紧邻既有无砟轨道路基桩基托盘结构帮宽计算方法，其特征是：所述步骤④中，根据桩基所入土层的桩周极限摩阻力、承载力确定桩长及桩径。