[发明专利]一种双排板桩减压自卸荷方法及其双排桩结构

权利要求书

1.一种双排板桩减压自卸荷方法，其特征在于：包括自卸荷双排板桩的设计安装流程和自卸荷双排板桩力学计算最优过程；

步骤1，自卸荷双排板桩的设计安装流程，对待施工的区域进行双排板桩结构的合理搭建，以形成围堰；

步骤2，自卸荷双排板桩力学计算最优过程，对搭建的自卸荷双排板桩结构进行力学计算，以得到不同层数的土工布卸力作用下双排板桩的载荷；

所述的自卸荷双排板桩的设计安装流程包括如下步骤：

2.1)首先对待施工区域进行测量定位，明确边界条件，在软土地基上进行双排板桩的打桩施工，在两排板桩之间的间距设为d，打入软土地基中的双排板桩的深度为H₂，软土地基以上的双排板桩悬臂高度为H₁，接着在双排板桩的顶部位置安装顶支撑(5)，安装顶支撑后对双排板桩合为形成空间区域内的积水进行抽水，直至软土地基(6)露出，清除浮泥；

2.2)在软土地基地面以上的双排板桩内侧设置锚固环，锚固环设置n层，每层高度设置为H₁/n；

2.3)在双排板桩围堰合成的空间中，铺设第一层卸荷土工布并将其锚定于锚固环(4)，其中卸荷土工布(2)上设置加筋带(7)，加筋带纵横布置间距相同，接着在卸荷土工布上进行充填土(3)的充填，并对充填土(3)进行夯实；

2.4)待铺设第一层完成后，重复上述2.3的步骤，继续进行上一层充填土(3)的施工，直至最上层卸荷土工布(2)的设计位置，总共累计铺设n层卸荷土工布，最后在双排板桩桩顶的充填土(3)预留有一定的超高；

所述的自卸荷双排板桩力学计算最优过程包括如下步骤：

3.1)当双排板桩之间未设置卸荷土工布时，普通双排板桩桩的总土压力即双排板桩受到内部土体作用向外倾倒所产生的主动土压力之和为T1＝1/2γH²K_a，双排板桩底部计算点土压力最大，为K1＝HK_aγ，γ为土密度，H为双排板桩内部土体高度，K_a为主动土压力系数；

3.2)当双排板桩之间设置n层卸荷土工布(2)时，若存在n层卸荷土工布分隔土层，则总土压力计算公式n≥2，双排板桩底部计算点土压力最大，计算公式为n≥2，其中K_γ为土压力传递系数0～1，其定义为上层充填土传递给下层充填土的土压力比例，即传递系数乘以上层充填土底部土压力便为下层充填土顶部土压力大小；

3.3)K_γ值根据卸荷土工布下凹程度以及上下层充填土分离程度进行判定，当充填土沉降导致卸荷土工布(2)开始下凹，K_γ便从1开始减小，当卸荷土工布下凹接近极限亦或上下层充填土几乎完全分离无接触时，K_γ便接近于0；假设卸荷土工布从开始下凹到下凹面接近极限的过程中，卸荷土工布上下充填土层接触面积占初始接触面积的比例为ΔX，构建K_γ与ΔX之间的函数关系，K_γ＝k*ΔX，k为比例系数；

3.4)通过对安装有卸荷土工布的双排板桩主动土压力与不含卸荷土工布的双排板桩主动土压力之比的计算公式B＝1-T2/T1，B表示卸荷比，T2经过计算小于T1，B在0～1之间，当需要的卸荷比B为η％时，由于K_γ已确定，反向计算出所需卸荷土工布层数n。

2.如权利要求1所述的一种双排板桩减压自卸荷方法，其特征在于：所述顶支撑为H型钢。

3.一种由权利要求1所述的减压自卸荷方法设计得到的双排板桩结构，其特征在于：该结构包括双排板桩(1)、卸荷土工布(2)、充填土(3)、锚固环(4)和顶支撑(5)，其中，所述的双排板桩竖直插入待施工区域的软土地基(6)中；所述的顶支撑横杠于双排板桩的顶部位置；所述的双排板桩内侧布置若干锚固环，在所述的锚固环上悬挂卸荷土工布，将双排板桩围合的空间分隔成若干层；所述的充填土(3)填在卸荷土工布上，直至围合空间充实。

4.如权利要求3所述的一种双排板桩结构，其特征在于：所述的锚固环(4)布置若干对，从在清理浮泥后的软土地基地面位置开始往上以一定的间隔高度固定在双排板桩内侧，其中同一对锚固环都处在同一水平面上。