[发明专利]一种花岗岩地区锤击桩桩身安全性预测方法

说明书

本发明涉及一种花岗岩地区锤击桩桩身安全性预测方法，能够预测出该类地区桩身的安全性，避免桩身产生破坏，其技术方案要点是首先：确定柴油锤的重量及最大冲程，通过地质雷达或跨孔地震CT的方法探测出孤石的直径以及顶面埋深，确定预制桩的半径以及桩身混凝土的轴心抗压强度设计值、桩身抗压承载力极限值、花岗岩残积土的弹性模量和泊松比、花岗岩残积土的剪切模量、预制桩顶面受到的瞬时最大冲击力，接着确定桩身受到的土体侧摩阻力、确定桩身受到的土体侧摩阻力、花岗岩残积土的动粘聚力、花岗岩残积土的重度，最后确定孤石下部土体的抵抗力，并通过对比瞬时最大冲击力与该抵抗力判断桩身是否会发生破坏，达到提前避免桩身产生破坏的目的。

技术领域

本发明涉及基础建设领域，特别涉及一种花岗岩地区锤击桩桩身安全性预测方法。

背景技术

花岗岩风化残积土地区往往分布一定数量的孤石，在这种地区进行锤击桩施工时，桩端可能打到孤石的正上方，导致预制桩无法顺利打设到设计深度。若孤石尺寸较大，在锤击动力作用下，预制桩无法下沉，桩身可能产生破坏。对于花岗岩风化残积土地区，预制桩桩身安全性判断，大都基于工程经验，目前尚未见到有关理论方法进行指导。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种花岗岩地区锤击桩桩身安全性预测方法，不仅能够预测出该类地区桩身的安全性，避免桩身产生破坏，同时具有流程性强、使用方便和结果可靠的优点。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种花岗岩地区锤击桩桩身安全性预测方法，包括如下步骤：

步骤S1：确定柴油锤的重量W及最大冲程H；

步骤S2：确定预制桩桩身下方孤石的直径D和顶面埋深Z；

步骤S3：确定预制桩的半径a以及桩身混凝土的轴心抗压强度设计值f_c；

步骤S4：确定预制桩桩身抗压承载力极限值N_u，其中，为预制桩制作工艺系数，取0.85；A_p为预制桩桩身的横截面积， A_p＝πa²；

步骤S5：确定花岗岩残积土的弹性模量E和泊松比μ；

步骤S6：确定花岗岩残积土的剪切模量G，确定预制桩顶面受到的瞬时最大冲击力N_max，

步骤S7：确定预制桩桩身受到的土体侧摩阻力q_s；

步骤S8：确定预制桩桩身侧壁土体的抵抗力Q_s，Q_s＝2πaZq_s；

步骤S9：确定花岗岩残积土的动粘聚力c_d和动内摩擦角

步骤S10：确定花岗岩残积土的重度γ；

步骤S11：确定孤石下部土体的抵抗力Q_p，

Q_p＝1.2c_dN_c+0.6γDN_γ

步骤S12：判定预制桩桩身安全性，若N_max≥Q_s+Q_p，则预制桩桩身不会发生破坏；

若N_max＜Q_s+Q_p，则预制桩桩身可能会发生破坏，需要进行复判，若 N_max≤N_u，则预制桩桩身不会发生破坏；若N_max＞N_u，则预制桩桩身会发生破坏。