变径灌注桩剪应力等于零设计法

摘要

本发明涉及一种用于建筑业的变径灌注桩剪应力等于零设计方法。该方法乃是基于土力学中的库伦定律,根据必备的条件和资料,利用库伦公式直接计算桩的端阻和侧阻,最终确定变径灌注桩的变径段桩长、桩全长、桩孔径、垫层尺寸等参数。此种设计方法采用库伦公式直接计算桩端土和桩侧土的抗剪强度,摒弃了现有桩基设计中的一系列繁杂手续和系数,所设计的桩基参数能真实反映土体的实际情况,因而更加准确可靠,从而可以保证变径灌注桩制作及建筑物施工的高质量,宜于推广应用。

主权项

1、一种变径灌注桩剪应力等于零设计法，其特征在于，该设计方法乃是基于土力学中的库伦定律，根据必备的条件和资料，利用库伦公式直接计算桩的端阻和侧阻，最终确定变径灌注桩的变径段桩长、桩全长、桩孔径、垫层尺寸等参数；该方法的实施步骤如下：1)审查土质条件是否符合下列要求：场地土为一般粘性土或湿润性黄土；天然含水量ω≤30％；液性指数IL ＝0-0.75；2)根据工程地质勘察报告和建筑物荷重设计绘制出建筑物桩位图，确定桩数n和各单桩竖向承载力设计值R：$R=\frac{Q}{n}$ 式中，Q-建筑物荷重，KN；n-桩数，根；3)基于公式R＝Rsk+Rpk进行下列计算①求出端阻力(即垫层顶面阻力)Rpk：Rpk＝Ap.PA 式中，垫层顶部横截面积AP＝πr2，m2；r-桩孔半径，m；PA-垫层制做加载力，KPa，在800-1200KPa内选定；②求出变径段1m高桩侧摩阻力Rsk.1m；式中，1m高桩侧表面积As＝πd1×1.0，m2；d1-变径段桩径，d1＝d+2Δr，d-孔径；Δr-桩孔半径扩张量，据经验给出；τs-变径桩侧单位更积上的摩阻力，KPa，τs＝σ·tan·Kb，其中，σ-孔壁土加载力，KPa，在800-1200KPa内选定；＝18--30°，桩间土内磨擦角；Kb振动杆水平向力损失系数，Kb＝0.25-1.0；③求出变径段桩长L(m)：L＝Rsk/Rsk.1m式中Rsk＝R-Rpk，KN；④求出桩全长Lo(m)：Lo＝L+2.0⑤求出垫层尺寸：垫层厚度H＝(2-3)·d，m；垫层孔径Φ＝d，m式中，d-桩孔径，m，在Φ460、Φ600、Φ800、Φ1000中选取其一。