[发明专利]下伏岩溶发育区桥梁桩基竖向极限承载力计算方法

权利要求书

1.下伏岩溶发育区桥梁桩基竖向极限承载力计算方法，其特征在于，对下伏溶洞不同高度、跨度及顶板厚度下的桥梁桩基础竖向承载力进行数值模拟，得到下伏溶洞不同高度、跨度及顶板厚度下的桥梁桩基础竖向承载力，根据得到的桥梁桩基础竖向承载力对桩端阻力进行修正，根据修正后的桩端阻力计算桥梁桩基础竖向承载力；

包括以下步骤：

步骤1、选取桩基基本参数桩长、桩径和桩基础嵌入岩层深度，针对不同下伏溶洞高度、跨度及顶板厚度对桥梁桩基础竖向承载特性的影响进行数值模拟分析，得到下伏溶洞不同高度、跨度及顶板厚度对桥梁桩基础竖向承载力；

步骤2、根据步骤1得到的下伏溶洞不同高度、跨度及顶板厚度对桥梁桩基础竖向承载力计算下伏溶洞不同高度下的桩端阻力修正系数m₁，各溶洞跨度对应的桩端阻力修正系数m₂，以及不同顶板厚度下的桩端阻力修正系数m₃；

步骤3、根据修正系数m₁，m₂和m₃修正桩端阻力，根据修正后的桩端阻力计算下伏岩溶发育区桥梁单桩竖向极限承载力；

对于未进行数值模拟的高度、跨度和顶板厚度下的修正系数，根据已得到的桩端阻力修正系数进行线性内插计算；

所述步骤3中，根据公式（1）计算下伏岩溶发育区桥梁单桩竖向极限承载力，

（1）；

其中，——上部土体总侧阻力；——嵌岩段总侧阻力；——桩端阻力；——第i层土体的侧摩阻力发挥系数；、——分别为第i层土的厚度、嵌岩深度；—桩周第i层土体的侧摩阻力标准值；—桩周各土层或各岩层部分的桩身周长；—第i层岩层的侧摩阻力发挥系数；—桩端第i层土体的岩石饱和单轴抗压强度标准值；—桩端阻力发挥系数；A_p——桩端底面积；

所述步骤2中，将数值模拟结果中不同溶洞高度对应的桩基础竖向极限承载力中的桩端阻力值与无岩溶对应条件下的桩端阻力值相比，得到下伏溶洞高度变化条件下的桩端阻力修正系数m₁；

所述步骤2中，将同一高度和顶板厚度下、溶洞不同跨度对应的桩基础竖向极限承载力中的桩端阻力值与溶洞跨度为基准值时的桩端阻力值相比，得到溶洞各跨度对应的桩端阻力修正系数m₂；

所述步骤2中，在下伏溶洞高度和跨度不变时，将各顶板厚度对应的基础竖向极限承载力中的桩端阻力值与顶板厚度特定值时对应的桩端阻力值相比，得到顶板厚度变化条件下的桩端阻力修正系数m₃。

2.根据权利要求1所述的下伏岩溶发育区桥梁桩基竖向极限承载力计算方法，其特征在于，所述步骤1中，进行数值模拟时：取桩长为24m、桩径为2m，桩基础嵌入岩层1.5m。