[发明专利]确定溜桩之后桩基承载力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种桩基承载力的确定方法，特别是一种确定溜桩之后桩基承载力的方法。

背景技术

桩基基础是海洋平台最常用的基础，近几年，直径大于2m，贯入深度超过90m的大直径超长钢管桩被广泛采用。由于海洋地质环境复杂，土层差异大，在打桩过程中发生溜桩现象是很常见的，快速的溜桩可能使桩体发生破坏，造成事故。溜桩之后桩周土质发生变化，使得桩基承载力受到影响，按原有方法评估的桩基承载力与实际结果存在一定偏差，有学者对溜桩后桩基承载力能否仍满足设计要求提出质疑。因此，确定溜桩之后桩基承载力是十分必要的。

目前，对大直径超长开口钢管桩的承载力计算大多是采用半经验半理论的方法。之前被广泛采用的是美国石油学会API规范推荐的计算方法；近几年，利用静力触探（CPT）方法，通过建立CPT指标与承载力之间的关系来进行承载力估算的方法受到越来越多学者的认可。

美国API（2000,2006）规范分别规定了在砂土和粘土中桩基端阻和侧摩阻力的计算公式。该方法以室内试验指标为依据，如土的内摩擦角、法向应力以及不排水抗剪强度等，考虑一些影响因素并进行修正，进而得到桩基承载力。但是，海上打桩是一个动态过程，桩基承载力由静土阻力及动土阻力两部分组成，API规范未能充分考虑动土阻力，公式中涉及到的有些参数物理意义不明确，并且一组指标代表一个土层的情况，在海洋土质差异变化大的特征下，难免会使计算精度降低。

近些年，国内外学者进行了的大量研究，发现利用CPT方法确定桩基承载力呈现出其突出的优势。CPT方法是一种原位测试方法，凭借其方便快速、造价低、准确可靠的特点，不论在陆地还是海洋工程中都有广泛地应用。该方法能在原位试验，不会造成土体扰动，因此能真实的反应土体应力变化，使得预测结果更加准确可靠。目前，在采用CPT方法评价桩基承载力时，往往采用探头修正锥尖阻力q_c，建立锥尖阻力q_c和桩基单位侧摩阻力和单位端阻之间的关系，以此确定桩基承载力。有很多学者提出了利用CPT数据计算桩基承载力的方法，最具代表性的有ICP法、Fugro法和UWA法等。这3种方法考虑桩体的几何尺寸及深度效应，分别对桩端阻力和侧摩阻力的评估做了不同的规定。然而，根据近几年大量工程实例证明，用以上几种方法评估的溜桩后桩基承载力与实际情况存在较大偏差，溜桩对承载力产生的影响不可忽略。因此，提出一种确定溜桩后桩基承载力的方法是有重要的。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种确定溜桩之后桩基承载力的方法，采用该方法确定的溜桩之后的桩基承载力与实际情况更加相符。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种确定溜桩之后桩基承载力的方法，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）