[发明专利]考虑顶进扭矩影响的矩形顶管对临近桩基影响的评价方法

权利要求书

1.考虑顶进扭矩影响的矩形顶管对临近桩基影响的评价方法，其特征是包括如下步骤：

(1)查清顶管顶进范围地层的分布、各地层基本物理力学性质、上覆土厚度、地下水位和顶管机尺寸参数，计算顶管的顶推力和刀盘扭矩；

(2)采用Mindlin解答，通过编制该解答的数值积分小程序，求解顶管顶进过程中的顶推力和扭矩引起桩基在空间三个方向的附加应力；

(3)采用Kelvin解答，通过编制该解答的数值积分小程序，求解顶管顶进过程中的刀盘扭矩引起桩基在空间三个方向的附加应力，并将以上两部分计算的附加应力进行叠加；

(4)根据弹性地基梁理论，计算附加应力作用下的桩基的附加变形和附加内力；

(5)根据规范和文献，评价顶管顶进对桩基的影响程度。

2.根据权利要求1所述的考虑顶进扭矩影响的矩形顶管对临近桩基影响的评价方法，其特征是所述步骤(2)中，编制小的积分程序将在开挖面上的顶推力引起的顶推水平向分布力和扭矩引起的剪切方向的分布力，转换为能使用水平集中作用下的Mindlin解答的。

3.根据权利要求1所述的考虑顶进扭矩影响的矩形顶管对临近桩基影响的评价方法，其特征是所述步骤(3)中，所述的弹性地基梁理论解答为初参数解答，能够快速求解出各种分布荷载、集中荷载、集中力偶作用下的桩基的附加变形和附加内力。

4.根据权利要求2所述的考虑顶进扭矩影响的矩形顶管对临近桩基影响的评价方法，其特征是所述步骤(2)中，Mindlin解答如下

式中P——半无限地基中某一点作用的水平集中力；

在顶管开挖面面积上对以上3个方向应力进行积分求解即可获得顶管顶推力引起的临近桩基上各点附加应力。

5.根据权利要求3所述的考虑顶进扭矩影响的矩形顶管对临近桩基影响的评价方法，其特征是所述步骤(3)中，Kelvin解答如下：

式中P——无限地基中某一点作用的集中力。

在矩形顶管开挖面上，以对角线为界划分为4个区，以水平剪应力的形式分别作用于各区。在各个区面积上对以上3个方向应力进行积分求解即可获得刀盘扭矩引起的临近桩基上各点附加应力。

6.根据权利要求1所述的考虑顶进扭矩影响的矩形顶管对临近桩基影响的评价方法，其特征是所述步骤(4)中，附加变形和附加内力计算如下：

式中

以上方程中四个代求参数y₀,θ₀,M₀,Q₀桩端约束条件给出后求解方程组求得。然后即可获得桩身任意一点的附加内力M和Q。

7.根据权利要求1所述的考虑顶进扭矩影响的矩形顶管对临近桩基影响的评价方法，其特征是所述步骤(5)中，所述相关规范为《地基基础设计规范》、《桩基工程设计规范》。