[发明专利]确定溜桩之后桩基承载力的方法

权利要求书

1.一种确定溜桩之后桩基承载力的方法，其特征在于，采用以下步骤：

1）进行静力触探原位试验，以获得初始探头锥尖阻力q_c′、侧摩阻力f_s以及孔隙水压力u；

2）依据步骤一）中的数据绘制桩位处土体深度-探头修正锥尖阻力q_c、侧摩阻力f_s以及孔隙水压力u的曲线图，其中，q_c=q_c′+u（1-η），式中η为探头面积修正系数，根据静力触探结果图检查并筛选数据；根据参数q_c和f_s划分土层，并完成地质勘查报告；

3）依据美国石油学会API规范进行桩基的设计，得到桩基设计的最终入泥深度d，桩基外径D以及桩基内径D_i；

4）进行打桩施工，得到溜桩结束时的深度H；

5）计算溜桩后的桩基承载力：

按照现有的API规范，桩基承载力Q_u由桩侧摩阻力Q_s及端阻Q_p两部分组成，即：

Q_u=Q_s+Q_p=Σf_iA_si+q_pA_p    （1）

其中，f_i、q_p分别为单位侧摩阻力和单位端阻，A_si、A_p分别为桩侧表面积及桩端表面积，A_si=πDh_i，A_p=π（D²-D_i²）/4，h_i为对应段桩基高度；

5.1）考虑溜桩对承载力的影响确定单位侧摩阻力：

5.1.1）将溜桩对桩单位侧摩阻力的影响分为三个区域：

z/H<0.5时，为完全影响区；

0.5≤z/H≤0.8时，为部分影响区；

z/H>0.8时，为无影响区；

其中，z为任一深度值，H为溜桩结束时的深度；

5.1.2）确定三个不同区域的单位侧摩阻力：

5.1.2.1）完全影响区：

f_i=2kPa

5.1.2.2）部分影响区：

5.1.2.2.1）当z/d≤0.5时，d为桩基最终入泥深度，

砂土：fi=0.03qcAr0.3[max(hD),2]-0.5tanδcv---(2)]]>

其中Ar=1-(Di2D2)]]>

粘土：f_i=（q_c-σ_vo）/k₁    （3）

其中k₁=12+14.9log（（q_c-σ_vo）/σ_vo′）

式（2）中，q_c为探头修正锥尖阻力，D为桩基外径，D_i为桩基内径，h为考察点与桩端的竖向距离，δcv为通过恒体积剪切试验确定的桩–土界面摩擦角；式（3）中σ_vo为总的上覆土体压力，k₁为经验系数，σ_vo′为上覆土体有效应力；

5.1.2.2.2）当z/d>0.5时，f_i=2kPa；

5.1.2.3）无影响区：

f_i的确定方法砂土中同式（2），粘土中同式（3）；

5.2）确定单位端阻q_p：

砂土：q_p=q_c（0.15+0.45A_r）    （4）

其中Ar=1-(Di2D2)]]>

粘土：q_p＝(q_c-σ_v0)/k₂    （5）

其中k₂=N_KT/9

式（4）中，q_c为探头修正锥尖阻力，D为桩基外径，D_i为桩基内径；式（5）中，σ_v0为总的上覆土体压力，k₂为经验系数，N_KT=（q_c-σ_vo）/Su，Su为土体不排水抗剪强度；

5.3）将步骤5.1）确定的单位侧摩阻力f_i和步骤5.2）确定的单位端阻q_p以及桩侧表面积A_si和桩端表面积A_p代入公式（1）即可确定溜桩后桩基承载力。