[发明专利]斜坡桩基础自由段桩长的确定方法

摘要

本发明公开了一种斜坡桩基础自由段桩长的确定方法，通过对斜坡地段桩前岩土体进行受力分析，考虑桩基础等效宽度、桩土接触压应力、斜坡自然坡角、岩土体强度特性，分析计算斜坡桩基础自由段桩长的取值，以适应斜坡地段桩基础布置及工程设计的需要。其步骤包括S1、计算破裂面与水平面的夹角和桩前楔形体换算宽度；S2、拟定自由段桩长计算初始值；S3、分析桩前楔形岩土体的几何特征值和其所受到的外力；S4、计算滑动力合力；S5、判断滑动力合力是否小于零；S6、确定该桩基自由段桩长的取值。利用该方法确定的斜坡桩基础自由段桩长可靠性和精度高，保障了斜坡桩基础工程的安全性和经济性。

主权项

一种斜坡桩基础自由段桩长的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、计算破裂面与水平面的夹角和桩前楔形体换算宽度；S2、拟定自由段桩长计算初始值；S3、分析桩前楔形岩土体的几何特征值和其所受到的外力，包括：1)计算侧向扩展宽度：式中：α为斜坡面与水平面之间的夹角；2)计算楔形体剖面面积：3)计算桩前楔形岩土体受到的重力：式中：γ为桩前楔形岩土体的重度；4)计算楔形体基底的粘结力：式中：c为桩前楔形岩土体的粘聚力；5)计算桩前楔形岩土体受到的横向桩土接触压力：Eh＝σh·b·y0，式中：σh为横向桩土接触压力的均布荷载；6)计算桩前楔形岩土体侧面受到的极限拉力的合力：ET＝2σt·SΔAHE，式中：σt为桩前楔形岩土体的抗拉强度值；7)计算桩前楔形岩土体底面受到的极限摩阻力：S4、计算楔形岩土体受到的滑动力合力FR：FR＝(Eh‑ET)·cosβ‑W·sinβ‑f；S5、判断滑动力合力是否小于0：比较计算得到的FR值大小与0的关系，若FR＜0，则停止计算，进入步骤S6；否则，令自由段桩长计算初始值y0＝y0+ε，增量ε取0.01，重复步骤S3、S4和S5；S6、确定该桩基自由段桩长的取值：记录下FR＜0时对应的自由段桩长计算初始值y0，该值即为斜坡桩基础自由段的桩长，在步骤S1中，所述破裂面与水平面之间的夹角按下式计算：式中：为桩前岩土体内摩擦角；所述桩前楔形体换算宽度按下式计算：Bp＝2b，式中：b为桩基等效宽度。