[发明专利]一种桩基竖向荷载沉降曲线预测方法

说明书

本发明提供了一种新型桩基竖向荷载沉降曲线预测方法，选择试验桩，通过施加各级桩顶荷载Q，测得相应桩顶位移值s₀；通过桩身轴力N随深度z的分布，获得桩身压缩量，得出各级桩顶荷载下的桩端位移值s'₀；通过桩身轴力N与桩侧摩阻力τ的微分关系，以及桩侧摩阻力随深度的分布曲线得到各土层不同深度位置的桩侧摩阻力与桩顶荷载的映射关系，建立映射数据库；在进行目标桩荷载沉降曲线预测时，根据目标桩的桩顶荷载以及所处土层情况，按比例调用映射数据库中的桩侧摩阻力，根据桩侧摩阻力与桩身轴力的微分关系，以及目标桩各级荷载作用下的桩顶沉降值s_i，最终获得目标桩的荷载沉降曲线；本发明提供的方法能够快速获得桩基竖向荷载沉降曲线，节约经济成本，提高效率，且原理清晰，易于实现。

技术领域

本发明涉及现场基础土壤勘测领域，特别是指一种桩基竖向荷载沉降曲线预测方法。

背景技术

施工方在现场进行桩基竖向荷载沉降检测时，由于桩基数量众多，需要花费大量的人力和时间成本，导致工期延长，提高经济成本。如何在桩基荷载沉降检测中提高效率，目前还没有比较成熟的技术方法，亟需科研人员进行探索。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种桩基竖向荷载沉降曲线预测方法，能够快速获得桩基竖向荷载沉降曲线，节约经济成本，提高效率，且原理清晰，易于实现。

本发明采用如下技术方案：

一种桩基竖向荷载沉降曲线预测方法，其特征在于，包括：

根据场地土层钻探勘察结果，选择符合条件的基桩作为试验桩；

通过施加各级桩顶荷载Q，测得相应桩顶位移值s₀；

通过量测试验桩的桩身轴力N随深度z的分布，获得桩身压缩量，得出各级桩顶荷载下的桩端位移值s'₀；

通过桩身轴力N与桩侧摩阻力τ的微分关系，得出各级桩顶荷载下桩侧摩阻力随深度的分布曲线；

根据桩侧摩阻力随深度的分布曲线得到各土层不同深度位置的桩侧摩阻力与桩顶荷载的映射关系，按照土层种类建立桩侧摩阻力与桩顶荷载的映射数据库；

在进行目标桩荷载沉降曲线预测时，根据目标桩的桩顶荷载以及所处土层情况，按比例调用映射数据库中的桩侧摩阻力，得到目标桩各级荷载水平作用下的桩侧摩阻力随深度的分布曲线；

根据桩侧摩阻力与桩身轴力的微分关系，得到目标桩在每级荷载作用下桩身轴力随深度的分布，并进一步得到目标桩各级荷载作用下的桩顶沉降值s_i，最终获得目标桩的荷载沉降曲线。

具体地，试验桩桩身每隔一定的间距布置应变片，且应变片间距不小于最小土层厚度的一半。

具体地，通过施加各级桩顶荷载Q，测得相应桩顶位移值s₀，还包括：

每级荷载施加完毕后，确认所有桩身轴力传感器稳定并采集有效数据后施加下一级荷载。

具体地，按比例调用映射数据库中的桩侧摩阻力，得到目标桩各级荷载水平作用下的桩侧摩阻力随深度的分布曲线，还包括：

在进行目标桩桩侧摩阻力映射数据库调用时，根据计算点处的竖向有效应力水平按比例进行缩放，得到目标桩在各级荷载水平作用下新的桩侧摩阻力随深度的分布曲线。

具体地，根据桩侧摩阻力与桩身轴力的微分关系，得到目标桩在每级荷载作用下桩身轴力随深度的分布后，还包括：得到新的桩端阻力，并重新计算桩身的压缩量。

具体地，还包括：