專利名稱：基于觸探技術(shù)估算樁基沉降變形的分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于觸探技術(shù)估算樁基沉降變形的分析方法，屬于巖土工程原位測試應(yīng)用研究領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
樁基沉降變形估算是樁基設(shè)計中的ー項重要內(nèi)容?，F(xiàn)有單樁沉降變形估算方法主要有①彈性理論分析方法荷載傳遞分析方法分層總和法有限單元分析法。上述各種方法均建立在一定假設(shè)基礎(chǔ)之上，計算量大，且計算參數(shù)來源于室內(nèi)試驗，難以克服取樣擾動等的影響。為克服上述方法的局限性，本發(fā)明提出了一種基于觸探技術(shù)估算單樁沉降變形的分析方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中方法的局限性而提供了一種基于觸探技術(shù)估算樁基沉降變形的分析方法。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是
一種基于觸探技術(shù)估算樁基樁基沉降變形的分析方法，其特征在于包括如下步驟
SI :利用雙橋靜カ觸探設(shè)備，開展靜カ觸探試驗，當探頭貫入到第i層土體中部時暫停貫入，卸載并使探頭錐尖部位土體孔隙水壓カ消散30分鐘；此后，以一緩慢的恒定加載速率對探桿施加一從零開始逐漸增加的力，直至探頭部位土體出現(xiàn)刺入破壞，測記此條件下探頭與土體之間不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力
Qc和側(cè)摩阻力/3 ;繼續(xù)開展靜カ觸探試驗，到下一土層預(yù)定深度后繼續(xù)量測該土層探頭與
土體之間不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力私和側(cè)摩阻力/,，依次往復(fù)，直至靜カ觸探試驗達到最終預(yù)定深度。S2:收集樁基豎向抗壓靜載試驗資料，提取各土性土體不同樁ー土相對變形所對應(yīng)的樁端阻力和樁側(cè)摩阻力。S3:建立各土性樁ー土不同相對變形所對應(yīng)的樁端阻力和樁側(cè)摩阻カ分別與相應(yīng)土性探頭ー土不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力和側(cè)摩阻力L之間經(jīng)驗公式。S4 :據(jù)S3所得經(jīng)驗公式，結(jié)合相應(yīng)場地測試所得探頭ー土不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力A、側(cè)摩阻力/,及樁長、樁徑，推求樁基荷載ー沉降曲線。S5 :據(jù)S4所得樁基荷載ー沉降曲線，取樁基實際承擔荷載所對應(yīng)的沉降值為樁基沉降變形量。上述SI步驟中對探桿施加力的恒定加載速率介于10 200 N/s之間。本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是
本發(fā)明提出的基于觸探技術(shù)估算樁基沉降變形的分析方法，通過利用雙橋靜カ觸探設(shè)
3備量測探頭與土體之間不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力^和側(cè)摩阻力并結(jié)合所建立
的各土性樁一土不同相對變形所對應(yīng)的樁端阻力和樁側(cè)摩阻力分別與相應(yīng)土性探頭一土
不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力和側(cè)摩阻力 z間經(jīng)驗公式，推求樁基荷載一沉降曲
線，據(jù)所得樁基荷載一沉降曲線，讀取樁基實際承擔荷載所對應(yīng)的沉降值即為樁基沉降變形量。采用本發(fā)明所述方法開展單樁沉降變形估算可減少大量的計算量；該方法無需鉆探取樣及室內(nèi)土工實驗，可以避免取樣擾動等的影響，節(jié)省大量的人力、物力和時間成本。


圖I是按本發(fā)明所述方法量測的錐尖阻力與探頭一土不同相對變形Ay關(guān)系圖。圖2是按本發(fā)明所述方法量測的側(cè)摩阻力L與探頭一土不同相對變形Ay關(guān)系圖。圖3是按本發(fā)明所述方法所得樁基荷載一沉降曲線圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的基于觸探技術(shù)估算樁基樁基沉降變形的分析方法進行說明。該實施例的基于觸探技術(shù)估算樁基樁基沉降變形的分析方法，包括如下步驟
SI :利用雙橋靜力觸探設(shè)備，開展靜力觸探試驗，當探頭貫入到第i層土體中部時暫停貫入，卸載并使探頭錐尖部位土體孔隙水壓力消散30分鐘；此后，以一緩慢的恒定加載速率(10 200 N/s)對探桿施加一從零開始逐漸增加的力，直至探頭部位土體出現(xiàn)刺入破
壞，測記此條件下探頭與土體之間不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力私和側(cè)摩阻力/,;繼續(xù)
開展靜力觸探試驗，到下一土層預(yù)定深度后繼續(xù)量測該土層探頭與土體之間不同相對變形
所對應(yīng)的錐尖阻力和側(cè)摩阻力/3，依次往復(fù)，直至靜力觸探試驗達到最終預(yù)定深度。S2:收集樁基豎向抗壓靜載試驗資料，提取各土性土體不同樁一土相對變形所對應(yīng)的樁端阻力和樁側(cè)摩阻力。S3:建立各土性樁一土不同相對變形所對應(yīng)的樁端阻力和樁側(cè)摩阻力分別與相應(yīng)土性探頭一土不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力和側(cè)摩阻力之間經(jīng)驗公式。S4 :據(jù)S3所得經(jīng)驗公式，結(jié)合相應(yīng)場地測試所得探頭一土不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力&、側(cè)摩阻力L及樁長、樁徑，推求樁基荷載一沉降曲線。S5 :據(jù)S4所得樁基荷載一沉降曲線，取樁基實際承擔荷載所對應(yīng)的沉降值為樁基沉降變形量。在本實施例中，基于觸探技術(shù)估算樁基沉降變形的分析方法是通過利用雙橋靜力
觸探設(shè)備量測探頭與土體之間不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力和側(cè)摩阻力/5，并結(jié)合
所建立的各土性樁一土不同相對變形所對應(yīng)的樁端阻力和樁側(cè)摩阻力分別與相應(yīng)土性探
頭一土不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力和側(cè)摩阻力/5之間經(jīng)驗公式，推求樁基荷載一沉
降曲線，據(jù)所得樁基荷載一沉降曲線，讀取樁基實際承擔荷載所對應(yīng)的沉降值即為樁基沉降變形量。圖I、圖2分別為采用本發(fā)明所述方法量測的錐尖阻力私、側(cè)摩阻力/;與探頭ー
土不同相對變形む關(guān)系圖。圖3為采用本發(fā)明所述方法推求所得樁基荷載ー沉降曲線。采用本發(fā)明所述方法開展單樁沉降變形估算可減少大量的計算量；該方法無需鉆探取樣及室內(nèi)土工實驗，可以避免取樣擾動等的影響，節(jié)省大量的人力、物力和時間成本；
該方法機理明確，基于靜カ觸探測試所得探頭ー土不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力仏和
側(cè)摩阻力測試機理與樁基承載機理完全一致；且該方法應(yīng)用簡單、方便，具有良好的實用性。
權(quán)利要求
1.一種基于觸探技術(shù)估算樁基沉降變形的分析方法，其特征在于包括如下步驟51:利用雙橋靜力觸探設(shè)備，開展靜力觸探試驗，當探頭貫入到第i層土體中部時暫停貫入，卸載并使探頭錐尖部位土體孔隙水壓力消散30分鐘；此后，以一緩慢的恒定加載速率對探桿施加一從零開始逐漸增加的力，直至探頭部位土體出現(xiàn)刺入破壞，測記此條件下探頭與土體之間不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力Qc和側(cè)摩阻力/ ;繼續(xù)開展靜力觸探試驗，到下一土層預(yù)定深度后繼續(xù)量測該土層探頭與土體之間不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力和側(cè)摩阻力依次往復(fù)，直至靜力觸探試驗達到最終預(yù)定深度；52:收集樁基豎向抗壓靜載試驗資料，提取各土性土體不同樁一土相對變形所對應(yīng)的樁端阻力和樁側(cè)摩阻力；S3:建立各土性樁一土不同相對變形所對應(yīng)的樁端阻力和樁側(cè)摩阻力分別與相應(yīng)土性探頭一土不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力^和側(cè)摩阻力Λ之間經(jīng)驗公式；54:據(jù)S3所得經(jīng)驗公式，結(jié)合相應(yīng)場地測試所得探頭一土不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力^、側(cè)摩阻力及樁長、樁徑，推求樁基荷載一沉降曲線；55:據(jù)S4所得樁基荷載一沉降曲線，取樁基實際承擔荷載所對應(yīng)的沉降值為樁基沉降變形量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于觸探技術(shù)估算樁基沉降變形的分析方法，其特征在于 SI步驟中對探桿施加力的恒定加載速率介于10 200 N/s之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于觸探技術(shù)估算樁基沉降變形的分析方法，其包括如下步驟S1量測探頭與土體之間不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力和側(cè)摩阻力。S2提取各土性土體不同樁—土相對變形所對應(yīng)的樁端阻力和樁側(cè)摩阻力。S3建立各土性樁—土不同相對變形所對應(yīng)的樁端阻力和樁側(cè)摩阻力分別與相應(yīng)土性探頭—土不同相對變形所對應(yīng)的錐尖阻力和側(cè)摩阻力之間經(jīng)驗公式。S4據(jù)步驟S3所得經(jīng)驗公式，反求相應(yīng)場地的樁基荷載—沉降曲線。S5據(jù)步驟S4所得樁基荷載—沉降曲線，取樁基實際承擔荷載所對應(yīng)的沉降值為樁基沉降變形量。本發(fā)明的基于觸探技術(shù)估算樁基沉降變形的分析方法，該方法機理明確，應(yīng)用簡單、方便、直觀，具有良好的實用性。
文檔編號E02D33/00GK102587427SQ201210097350
公開日2012年7月18日 申請日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者孫元春, 李國和, 李鵬, 許再良 申請人:鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司