CN105064387A - 群桩基础抗推刚度调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及桩基工程领域，尤其是一种桩长差异较大的群桩基础抗推刚度调节方法，在推力方向短桩后半圆区域径向0.3m～0.5m范围内破碎基岩，形成桩后约束释放区，充填具有一定颗粒强度的级配粒料，并夯实；桩后约束释放区长度借助数值分析方法确定，可以调节桩长差异大的群桩基础抗推刚度的效果，解决了对基岩面起伏较大的场地，桩长差异较大的群桩基础在承受水平推力时，因桩基自身刚度不均，造成水平力分配不均的问题。
Description
技术领域
本发明涉及桩基工程领域，尤其是一种桩长差异较大的群桩基础抗推刚度调节方法。
背景技术
某些复杂的场地，常遇到基岩面起伏大，基岩强度高的地基，且基岩表面有较厚土层覆盖，对基岩切削整平难度较大，又需采用承受较大水平推力的群桩基础时，因桩长差异过大，会造成长桩分配的水平力小，其承载能力未充分发挥；而短桩分配的水平力很大，先发生破坏，从而发生整个体系垮塌的事故。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明主要针对基岩面起伏较大的场地，桩长差异较大的群桩基础在承受水平推力时，因桩基自身刚度不均，造成水平力分配不均的问题，而目的是在于提供一种桩长差异较大的群桩基础抗推刚度调节方法。
为实现上述目的，本发明的一种群桩基础抗推刚度调节方法，其方法步骤如下：
步骤一:初步假定桩长为h0+h1+h2，桩后约束根据实际基岩或覆盖土条件输入，在承台施加水平推力，建立承受水平推力的群桩基础进行三维数值分析；
步骤二:根据输出短桩和长桩的桩身剪力，判断每根桩的水平荷载分担情况；
步骤三:对于分担总水平推力80％以上的若干短桩，采取桩后释放区措施；
步骤四:顺推力方向，短桩桩后沿径向半圆范围破碎基岩，形成桩后约束释放区；
步骤五:在桩后约束释放区的破碎基岩空隙内，填入具有一定颗粒强度的级配粒料，并采用夯实措施，确保充填粒料达到中密状态；
步骤六:根据短桩在桩后释放区形成的新约束条件，更新步骤一建立的约束边界，短桩分担的水平荷载是否满足自身水平承载能力的要求；
步骤七:如不满足，调节桩后释放区长度重新输入数值模型，直至满足，最终确定短桩的桩后释放区长度及总桩长。
进一步的，在步骤一中，h0为承台以下基岩面以上残积土厚度，h1为桩后释放区长度，h2为嵌固长度，其中桩后释放区长度取2～3m。
进一步的，所述嵌固长度为桩径的1.5倍。
进一步的，在步骤四中，半圆范围为短桩桩后沿径向0.3m～0.5m。
本发明的有益效果：
由于采用上述方法，本发明在推力方向短桩后半圆区域径向0.3m～0.5m范围内破碎基岩，形成桩后约束释放区，充填具有一定颗粒强度的级配粒料，并夯实；桩后约束释放区长度借助数值分析方法确定，可以调节桩长差异大的群桩基础抗推刚度的效果。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是发明优选实施例的平面示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是图1的B-B剖视图。
图中附图标记：1-短桩；2-承台；3-桩后释放区；4-级配粒料；5-长桩；6-基岩；7-覆盖土。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的桩长差异较大的群桩基础抗推刚度调节方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1所示，并结合图2和图3所示，本发明的方法包括：
步骤一:初步假定桩长为h0+h1+h2，桩后约束根据实际基岩6或覆盖土7条件输入，在承台施加水平推力D，建立承受水平推力D的群桩基础进行三维数值分析；
步骤二:根据输出短桩1和长桩5的桩身剪力，判断每根桩的水平荷载分担情况；
步骤三:对于分担总水平推力80％以上的若干短桩1，采取桩后释放区3措施；
步骤四:顺推力方向，短桩1桩后沿径向半圆范围破碎基岩6，形成桩后约束释放区3；
步骤五:在桩后约束释放区3的破碎基岩空隙内，填入具有一定颗粒强度的级配粒料4，并采用夯实措施，确保充填粒料达到中密状态；
步骤六:根据短桩1在桩后释放区3形成的新约束条件，更新步骤一建立的约束边界，短桩1分担的水平荷载是否满足自身水平承载能力的要求；
步骤七:如不满足，调节桩后释放区3长度重新输入数值模型，直至满足，最终确定短桩1的桩后释放区3长度及总桩长。
进一步的，在步骤一中，h0为承台以下基岩面以上残积土厚度，h1为桩后释放区长度，h2为嵌固长度，其中桩后释放区3长度取2～3m，嵌固长度为桩径的1.5倍。
作为优先方案，在步骤四中，半圆范围为短桩1桩后沿径向0.3m～0.5m，在推力方向短桩1后半圆区域径向0.3m～0.5m范围内破碎基岩6，形成桩后约束释放区3，充填具有一定颗粒强度的级配粒料4，并夯实；桩后约束释放区3长度借助数值分析方法确定，可以调节桩长差异大的群桩基础抗推刚度的效果。
由于采用上述方法，本发明在推力方向短桩后半圆区域径向0.3m～0.5m范围内破碎基岩，形成桩后约束释放区，充填具有一定颗粒强度的级配粒料，并夯实；桩后约束释放区长度借助数值分析方法确定，可以调节桩长差异大的群桩基础抗推刚度的效果。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种群桩基础抗推刚度调节方法，至少包括以下步骤:
步骤一:初步假定桩长为h0+h1+h2，桩后约束根据实际基岩或覆盖土条件输入，在承台施加水平推力，建立承受水平推力的群桩基础进行三维数值分析；h0为承台以下基岩面以上残积土厚度，h1为桩后释放区长度，h2为嵌固长度，其中桩后释放区长度取2～3m；三维数值分析过程中，桩按照梁单元建模，桩与承台按刚接处理，水平荷载作用于承台，桩的边界条件输入按如下原则：h2顶面处桩端按固定端处理，残积土中的桩周边(h0)采用土弹簧模拟，土弹簧刚度根据土体物理力学参数和地质勘探判定特性、结合经验取值，桩后释放区h1处桩周边根据岩石破碎程度，采用弹簧模拟，弹簧刚度可参照碎石密实状态综合取值；
步骤二:上述三维数值模型经有限元程序处理后，在后处理数据中输出短桩和长桩的桩身剪力，判断每根桩的水平荷载分担情况；
步骤三:对于分担总水平推力80％以上的若干短桩，采取桩后释放区措施；
步骤四:顺推力方向，短桩桩后沿径向半圆范围破碎基岩，形成桩后约束释放区:在桩后约束释放区的破碎基岩空隙内，填入具有一定颗粒强度的级配粒料，并采用夯实措施，确保充填粒料达到中密状态，中密状态的判定可采用静力触探或标准贯入试验综合确定；
步骤五:根据短桩在桩后释放区形成的新约束条件，更新步骤一建立的约束边界，短桩分担的水平荷载是否满足自身水平承载能力的要求；
步骤六:如不满足，调节桩后释放区长度重新输入数值模型，直至满足，最终确定短桩的桩后释放区长度及总桩长。
2.根据权利要求2所述的一种群桩基础抗推刚度调节方法,其特征在于：在步骤一中，所述嵌固长度为桩径的1.5倍。
3.根据权利要求1所述的一种群桩基础抗推刚度调节方法,其特征在于：在步骤四中，半圆范围为短桩桩后沿径向0.3m～0.5m。
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2015
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