CN110080317B - 承压水地层基坑底部土层桩基加固桩距与桩长预测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种承压水地层基坑底部土层桩基加固桩距与桩长预测方法，适用于基础建设领域，包括以下步骤：确定出场地内的地层分布：在场地内进行地质钻探，揭示出场地地层分布，第层土体的厚度为，；确定承压水压力；确定出场地承压水上覆各土层土体的不排水抗剪强度和重度；确定出承压水上覆地层土体按深度上的加权平均不排水抗剪强度、按深度上的加权平均重度，其中，；；根据施工条件，确定出打设桩基的直径和桩帽边长；确定出桩距，；确定出桩基与承压水土体之间的极限侧摩阻力；确定出桩基长度，
Description
技术领域
本发明涉及一种承压水地层基坑底部土层桩基加固桩距与桩长预测方法，适用于基础建设领域。
背景技术
承压水是一种常见的地下水赋存类型，在某些地层里，压力往往较大，对上覆不透水层产生较大压力。同时上覆不透水层在自重及上部土体重力作用下，承压水能够保持稳定，一旦上部压力解除或部分解除，承压水可能突破上覆不透水层，导致土层破坏，承压水涌出。在基坑开挖工程中，当坑底存在承压水时，尤其要注意这个问题。但有时为了工程要求，基坑开挖不得不加大，坑底保护土层厚度为此必须得减小，承压水涌出的可能性大大增大。为此，对坑底土体进行加固处理是较好的一种方法，如采用桩基贯穿坑底土体，进入承压水土层内部，桩顶配合桩帽，压住坑底土体，避免在下部承压水压力作用下出现隆起。
而目前，对于桩距、打设的桩长等缺乏相应的理论依据。为此，需要一种承压水地层基坑底部土层桩基加固桩距与桩长预测方法。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种承压水地层基坑底部土层桩基加固桩距与桩长预测方法。
本发明的技术方案在于：一种承压水地层基坑底部土层桩基加固桩距与桩长预测方法，包括以下步骤：
（1）确定出场地内的地层分布：在场地内进行地质钻探，揭示出场地地层分布，第层土体的厚度为/>，/>；
（2）确定承压水压力；
（3）确定出场地承压水上覆各土层土体的不排水抗剪强度和重度/>；
（4）确定出承压水上覆地层土体按深度上的加权平均不排水抗剪强度、按深度上的加权平均重度/>，其中，/>；/>；
（5）根据施工条件，确定出打设桩基的直径和桩帽边长；
（6）确定出桩距，/>；
（7）确定出桩基与承压水土体之间的极限侧摩阻力；
（8）确定出桩基长度，/>。
进一步地，所述步骤（2）中，根据地质钻探结果，确定出不透水层底板的埋深、承压水稳定水头离不透水层底板的距离/>，进而/>，其中，/>为水的重度，取10kN/m3。
进一步地，所述步骤（3）中，在钻探时，在各层土体里进行十字板剪切试验，或取土样，运回实验室进行三轴不固结不排水试验，测出各层土体的不排水抗剪强度，其中第/>层土体的不排水抗剪强度为/>，/>；利用环刀法测试出各土层土体的密度，乘以重力加速度得到各土样的重度，其中第i层土体的重度为/>，/>。
进一步地，所述步骤（7）中，根据经验或根据桩基静载试验法确定出极限侧摩阻力。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：该预测方法具有结构简单、流程性强和实施方便的优点。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下，但本发明并不限于此。
一种承压水地层基坑底部土层桩基加固桩距与桩长预测方法，包括以下步骤：
（1）确定出场地内的地层分布：在场地内进行地质钻探，揭示出场地地层分布，第层土体的厚度为/>，/>；
（2）确定承压水压力，根据地质钻探结果，确定出不透水层底板的埋深/>、承压水稳定水头离不透水层底板的距离/>，进而/>，其中，/>为水的重度，取10kN/m3；
（3）确定出场地承压水上覆各土层土体的不排水抗剪强度和重度/>：在钻探时，在各层土体里进行十字板剪切试验，或取土样，运回实验室进行三轴不固结不排水试验，测出各层土体的不排水抗剪强度/>，其中第/>层土体的不排水抗剪强度为/>，；利用环刀法测试出各土层土体的密度，乘以重力加速度得到各土样的重度，其中第/>层土体的重度为/>，/>；
（4）确定出承压水上覆地层土体按深度上的加权平均不排水抗剪强度、按深度上的加权平均重度/>，其中，
（1）；
（2）；
（5）根据施工条件，确定出打设桩基的直径和桩帽边长；
（6）确定出桩距，/> （3）；
（7）确定出桩基与承压水土体之间的极限侧摩阻力：根据经验或根据桩基静载试验法确定出极限侧摩阻力/>；
（8）确定出桩基长度，/> （4）。
例如：某场地为山区形成的冲洪积扇，地基内存在承压水，现场实施地质钻探，发现承压水上覆土层分别为粉质粘土和粘土，其厚度分别为0.7m和1.2m；进一步确定出不透水层底板的埋深为1.9m。另外，钻探结果表明，承压水稳定水头离不透水层底板的距离/>为20.8m，进一步计算得到承压水压力/>为208kPa。钻探时，在粉质粘土和粘土层里进行十字板剪切试验，测得其不排水抗剪强度/>为18kPa，/>为21kPa；取土样运回实验室，测得其密度分别为1.77g/cm3和1.81g/cm3，乘以重力加速度，分别得到粉质粘土和粘土的重度，分别为/>为17.7kN/m3，/>为18.1kN/m3；进一步根据式（1）计算出承压水上覆地层土体按深度上的加权平均不排水抗剪强度/>为20kPa，根据式（2）计算出承压水上覆地层土体按深度上的加权平均重度/>为18.0kN/m3；根据现场施工设备和桩基条件，确定采用的桩基直径/>为0.5m，桩帽边长/>为1.5m；根据式（3）计算出桩距/>为2.4m；现场进行桩基静载试验，并在桩基内埋设应力传感器，确定出极限侧摩阻力/>为30kPa；根据式（4）计算出桩基长度/>为5.4m。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的承压水地层基坑底部土层桩基加固桩距与桩长预测方法并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (4)
1.一种承压水地层基坑底部土层桩基加固桩距与桩长预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）确定出场地内的地层分布：在场地内进行地质钻探，揭示出场地地层分布，第层土体的厚度为/>，/>；
（2）确定承压水压力；
（3）确定出场地承压水上覆各土层土体的不排水抗剪强度和重度/>；
（4）确定出承压水上覆地层土体按深度上的加权平均不排水抗剪强度、按深度上的加权平均重度/>，其中，/>；/>；第/>层土体的不排水抗剪强度为/>，/>；第/>层土体的重度为/>，/>；/>为不透水层底板的埋深；
（5）根据施工条件，确定出打设桩基的直径和桩帽边长；
（6）确定出桩距，/>；/>为桩帽边长；
（7）确定出桩基与承压水土体之间的极限侧摩阻力；
（8）确定出桩基长度，/>。
2.根据权利要求1所述的承压水地层基坑底部土层桩基加固桩距与桩长预测方法，其特征在于，所述步骤（2）中，根据地质钻探结果，确定出不透水层底板的埋深、承压水稳定水头离不透水层底板的距离/>，进而/>，其中，/>为水的重度，取10kN/m3。
3.根据权利要求1或2所述的承压水地层基坑底部土层桩基加固桩距与桩长预测方法，其特征在于，所述步骤（3）中，在钻探时，在各层土体里进行十字板剪切试验，或取土样，运回实验室进行三轴不固结不排水试验，测出各层土体的不排水抗剪强度，利用环刀法测试出各土层土体的密度，乘以重力加速度得到各土样的重度。
4.根据权利要求3所述的承压水地层基坑底部土层桩基加固桩距与桩长预测方法，其特征在于，所述步骤（7）中，根据经验或根据桩基静载试验法确定出极限侧摩阻力。
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