[发明专利]开口管桩静压贯入过程中超孔隙水压力分布预测方法

权利要求书

1.一种开口管桩静压贯入过程中超孔隙水压力分布预测方法，其特征在于，包括步骤：

根据现场的施工情况获取影响超孔隙水压力的参数，所述参数包括开口管桩的半径R_p、入土深度z_p以及土体的不排水抗剪强度c_u、弹性模量E、超固结比OCR；

根据所述参数确定归一化参数η^E＝E/E^s、η^OCR＝OCR/OCR^s，其中R_p^s、c_u^s、E^s、OCR^s为已知的相应标准参数；

确定无量纲的桩身处土体超孔隙水压力在深度方向的最大值Δu_max/c_u的计算公式(1)：

其中，v为土体泊松比，α_f为Henkel孔压系数，α_p为无量纲系数，a为土塞效应临界值；

将所述参数及所述归一化参数代入所述计算公式(1)中，确定开口管桩静压贯入过程中超孔隙水压力在深度方向最大值的深度分布情况。

2.如权利要求1所述的开口管桩静压贯入过程中超孔隙水压力分布预测方法，其特征在于，确定无量纲的桩身处土体超孔隙水压力在深度方向的最大值Δu_max/c_u的计算公式(1)的步骤包括：

建立模拟开口管桩静压贯入过程的有限元模型；

在模拟开口管桩静压贯入过程中，输入不同值的所述参数，获得对应的不同入土深度时桩身处土体超孔隙水压力在深度方向的最大值Δu_max，并分别拟合出无量纲的桩身处土体超孔隙水压力在深度方向的最大值Δu_max/c_u在基于圆孔扩张理论的无量纲的桩身处土体超孔隙水压力在深度方向的最大值Δu₀/c_u的基础上受各所述参数影响的关系式：

其中，d₃为桩身处土体超孔隙水压力在深度方向的最大值Δu_max所处的深度，基于圆孔扩张理论的无量纲的桩身处土体超孔隙水压力在深度方向的最大值Δu₀/c_u的计算公式为：

根据关系式(2-1)～(2-4)可知，以(Δu_max/c_u)/(Δu₀/c_u)为因变量时，自变量ψ为：

对所述因变量和所述自变量进一步拟合处理，得到关系式：

根据无量纲系数α_p＝d₃/z_p与无量纲化z_p/R_p的关系，得到关系式：

d₃＝α_p·z_p (6)

将关系式(6)代入公式(4)中得到：

进一步将关系式(3)和关系式(7)代入关系式(5)中，得到所述计算公式(1)。

3.如权利要求1所述的开口管桩静压贯入过程中超孔隙水压力分布预测方法，其特征在于：

基于圆孔扩张理论的无量纲的桩身周围土体超孔隙水压力在深度方向的最大值Δu/c_u的计算公式为：

根据所述计算公式(1)和所述计算公式(8)推导出无量纲的桩身周围土体超孔隙水压力在深度方向的最大值Δu'/c_u的计算公式：

其中，r为距桩身的径向距离；

将所述参数及所述归一化参数代入计算公式(9)中，确定开口管桩静压贯入过程中超孔隙水压力的径向分布情况。

4.如权利要求1所述的开口管桩静压贯入过程中超孔隙水压力分布预测方法，其特征在于，所述Henkel孔压系数α_f通过固结不排水剪切试验得到。

5.如权利要求1所述的开口管桩静压贯入过程中超孔隙水压力分布预测方法，其特征在于，土塞效应临界值a取值为0.33m。