专利名称: |
一种路基底部膨胀土复合桩基的抗隆起设计方法 |
摘要: |
一种路基底部膨胀土复合桩基的抗隆起设计方法,包括以下步骤:确定设计目标;勘察岩土参数;初选并确定复合桩基参数;确定计算参数;路基顶面隆起量计算;确定复合桩基设计参数。本发明综合考虑复合桩基置换作用、侧表锚固作用及路基填土消能效应三大因素,在以路基顶面隆起量为设计控制目标的基础上提出,能够科学合理的开展膨胀土复合桩基的抗隆起设计,有效控制了地基加固工程数量,达到减少铁路建设成本的目标,弥补了规范存在的空白,适应实际工程需要。 |
专利类型: |
发明专利 |
国家地区组织代码: |
四川;51 |
申请人: |
中铁二院工程集团有限责任公司 |
发明人: |
陈伟志;李安洪;李宁;姚裕春;叶世斌;曾永红;郭在旭;张耀;曾锐;林东升;朱曦;姜雷;李高明;贾坤;张力言;庄颖茜;雷洋;李必贤;吕婷;杨广元 |
专利状态: |
有效 |
发布日期: |
2019-01-01T00:00:00+0800 |
申请号: |
CN201810424760.3 |
公开号: |
CN108589434A |
代理机构: |
成都惠迪专利事务所(普通合伙) 51215 |
代理人: |
王建国 |
分类号: |
E01B2/00(2006.01)I;E;E01;E01B;E01B2;E01B2/00 |
申请人地址: |
610031 四川省成都市通锦路3号 |
主权项: |
1.一种路基底部膨胀土复合桩基的抗隆起设计方法,包括以下步骤:(1)确定设计目标根据高速铁路变形控制要求,确定铁路路基(M)顶面的允许隆起量单位mm;(2)勘察岩土参数通过取样实测或现场调查,确定膨胀土地基(D)的大气影响深度或浸水影响深度l,单位m;通过现场地质钻孔调查及室内土工测试,确定第i层土的膨胀指数Csi,确定干旱季节第i层土的初始孔隙比e0i,确定第i层土的原位净上覆应力σy0i,单位kPa,确定干旱季节第i层天然膨胀土的初始膨胀力σs0i,单位kPa,确定外界降雨或浸水作用后第i层天然膨胀土的剩余膨胀力σsfi,单位kPa;(3)初选并确定复合桩基(1)参数初选复合桩基(1)桩径d,单位m,初选复合桩基(1)桩间距s,单位m,所述复合桩基(1)按正方形等间距布桩,确定复合桩基(1)桩长L,单位m,所述复合桩基(1)桩长L不小于大气影响深度或浸水影响深度l;通过现场实际勘察或试桩试验,确定复合桩基(1)的“中性点”深度l0,单位m,确定“中性点”位置以上第i(i=1,2,3…)层土遇水膨胀后在复合桩基(1)侧表产生的向上切向力fi,单位kPa,确定“中性点”位置以下第i层土对复合桩基(1)侧表产生的向下切向力fi',单位kPa;(4)确定计算参数通过以下公式确定复合桩基(1)计算深度范围内干旱季节第i层土的初始膨胀力σb0i:σb0i=σs0i(1‑m)式中σb0i为复合桩基(1)计算深度范围内干旱季节第i层土的初始膨胀力,单位kPa;σs0i为干旱季节第i层天然膨胀土的初始膨胀力,单位kPa,由步骤(2)确定;m为桩土面积置换率;通过以下公式确定复合桩基(1)计算深度范围内外界降雨或浸水作用后第i层土的剩余膨胀力σbfi:σbfi=σsfi(1‑m)式中σbfi为复合桩基(1)计算深度范围内外界降雨或浸水作用后第i层土的剩余膨胀力,单位kPa;σsfi为外界降雨或浸水作用后第i层天然膨胀土的剩余膨胀力,单位kPa,由步骤(2)确定;通过以下公式确定复合桩基(1)赋予“中性点”位置以上第i层土的锚固力σui:式中σui为复合桩基(1)赋予“中性点”位置以上第i层土的锚固力,单位kPa;fi为“中性点”位置以上第i层土遇水膨胀后在复合桩基(1)侧表产生的向上切向力,单位kPa,由步骤(3)确定;fi'为“中性点”位置以下第i层土对复合桩基(1)侧表产生的向下切向力,单位kPa,由步骤(3)确定;Hi为第i层土的分层厚度,单位mm;d为复合桩基(1)桩径,单位m;s为复合桩基(1)桩间距,单位m;(5)路基(M)顶面隆起量计算通过以下公式确定路基(M)顶面隆起量式中,为路基(M)顶面隆起量,单位mm;κ为路基(M)填土消能系数;Δsei为路基(M)底部第i层膨胀土复合桩基(1)的隆起量,单位mm;Csi为第i层土的膨胀指数,由步骤(2)确定;Hi为第i层土的分层厚度,单位mm;e0i为干旱季节第i层土的初始孔隙比,由步骤(2)确定;σy0i为第i层土的原位净上覆应力,单位kPa,由步骤(2)确定;σb0i为复合桩基(1)计算深度范围内干旱季节第i层土的初始膨胀力,单位kPa,由步骤(4)确定;σbfi为复合桩基(1)计算深度范围内外界降雨或浸水作用后第i层土的剩余膨胀力,单位kPa,由步骤(4)确定;Δσyi为路基(M)填土产生的总应力变化,单位kPa;σui为复合桩基(1)赋予“中性点”位置以上第i层土的锚固力,单位kPa,由步骤(4)确定;(6)确定复合桩基(1)设计参数:根据步骤(5)路基(M)顶面隆起量计算结果,判定是否满足若满足则取步骤(3)中初选的桩径、桩间距及桩长L作为复合桩基(1)设计参数;若不满足则重复步骤(3)、步骤(4)、步骤(5)的工作,直至满足以确定复合桩基(1)设计参数。 |
所属类别: |
发明专利 |