[发明专利]一种复合地基褥垫层厚度的确定方法

说明书

本发明公开了一种复合地基褥垫层厚度的确定方法，属于岩土工程复合地基领域，该方法包括如下步骤：根据临界褥垫层厚度时的受力分析，确定临界褥垫层厚度时的临界参数；根据所述临界参数，计算拟设计桩土应力比所对应的拟设计桩顶应力扩散厚度；根据压实度，对拟设计桩顶应力扩散厚度进行换算，确定拟设计桩土应力比所需的褥垫层厚度。本发明提供方法简单且精度较高，能够科学明确地选择褥垫层厚度，充分发挥桩土应力，从而使复合地基具有更好的工作性能。

技术领域

本发明涉及一种岩土工程复合地基领域，尤其设计房屋建筑领域复合地基垫层厚度的确定方法。

背景技术

复合地基的工作原理是桩土共同受力，褥垫层厚度对于桩土受力具有显著的影响，改变褥垫层厚度可以调节桩和桩间土的荷载分配，合理的褥垫层厚度，可以同时发挥桩和桩间土的承载力，从而使复合地基更为合理的工作。目前关于褥垫层厚度的选取往往基于经验，行业规范中也只给定了取值范围，并未给出明确的选择依据和方法，同时褥垫层厚度选择时，也并未考虑桩土应力的荷载分配问题，可见，有必要对复合地基中褥垫层厚度问题提出科学的解决办法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种复合地基褥垫层厚度的确定方法，解决现有褥垫层厚度确定完全基于经验，无法考虑桩土应力合理分配问题。

为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种复合地基褥垫层厚度确定方法，所述方法包括如下步骤：

根据临界褥垫层厚度时的受力分析，确定临界褥垫层厚度时的临界参数；

根据所述临界参数，计算拟设计桩土应力比所对应的拟设计桩顶应力扩散厚度；

根据压实度，对拟设计桩顶应力扩散厚度进行换算，确定拟设计桩土应力比所需的褥垫层厚度。

进一步地，所述临界参数包括临界桩土应力比、临界桩顶应力扩散角、临界桩顶应力扩散圆直径和临界桩顶应力扩散厚度。

进一步地，所述拟设计桩土应力比对应的桩顶应力扩散厚度的确定方法包括如下步骤：

根据临界桩土应力比，求得临界褥垫层厚度时的临界桩顶应力扩散圆直径；

根据拟设计桩土应力比，求得相应的拟设计桩顶应力扩散圆直径；

根据临界桩土应力比和临界桩顶应力扩散角，求得临界桩顶应力扩散厚度；

根据临界桩顶应力扩散圆直径、拟设计桩顶应力扩散圆直径和临界桩顶应力扩散厚度，结合桩径和桩处理面积的直径，计算确定拟设计桩土应力比所需的拟设计桩顶应力扩散厚度。

进一步地，所述拟设计桩顶应力扩散厚度，采用如下公式表示：

式中：a、k分别为计算参数；D_d为拟设计桩顶应力扩散圆直径；a、k参数表达式分别如下：

式中：D_max为桩处理面积的直径，D为桩径，D_dc为临界桩顶应力扩散圆直径，h_dc为临界桩顶应力扩散厚度。

进一步地，所述拟设计桩顶应力扩散圆直径，采用以下公式表示：

式中：m为置换率，n为拟设计桩土应力比。

进一步地，所述临界桩顶应力扩散厚度，采用如下公式表示：