[发明专利]一种桥梁斜坡桩基长度折减方法

说明书

本发明公开了一种斜坡桩基长度折减方法，该方法包括以下步骤：首先，调研桩基所在位置的土层的具体参数，之后根据参数建立不同坡度下的数值模型，对数值模型进行运算分析后，提取各桩的侧摩阻力；根据侧摩阻力的分布模式，确定各个坡度下的斜坡桩折减长度；最终拟合出折减长度与坡度之间的关系，方便类似项目的使用。本发明方法为设计斜坡桩基提供了依据，增加了桩基设计的安全性，具有较大的工程应用价值。

技术领域

本发明涉及桥梁设计技术，尤其涉及一种桥梁斜坡桩基长度折减方法。

背景技术

位于斜坡上的桩与平坡桩受力模式不同，导致斜坡桩相对于入土深度相同的普通桩承载能力下降，然而现阶段各个规范对斜坡桩的具体折减方式均没有提及，实际设计中，要么过于保守，要么存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种桥梁斜坡桩基长度折减方法，该方法能够较为有效的对桩基长度进行折减，使得折减后的桩基安全储备更强更合理，对现阶段斜坡桩基的设计具有一定的指导意义。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种桥梁斜坡桩基长度折减方法，包括以下步骤：

1)确定待处理斜坡桩基土层的具体参数，包括内摩擦角、粘聚力、弹性模量、泊松比；

2)根据所得土层参数，同时根据不同的坡度，建立一系列数值模型；所述坡度的范围为0至60°，坡度级差为10°；

3)对数值模型进行运算分析，提取各桩的桩侧摩阻力；

4)对各桩侧摩阻力的分布情况进行分析，以侧摩阻力为横坐标，桩基础埋深为纵坐标，确定各个坡度下的侧摩阻力开始发挥点，即需折减深度处；

5)将各桩的斜坡度数及需折减深度汇总，以斜坡度数为横坐标，需折减深度为纵坐标，绘制相关图形；

6)将图形拟合为具体公式，得出折减深度后，使用规范相关公式验算桩长。

按上述方案，所述步骤4)中侧摩阻力开始发挥点的确定方法如下：将桩基每2m分为一个单元将桩基分为多个单元，每个单元的两端为节点，当侧摩阻力分布图中相邻两节点之前的斜率大于40°时，则将开始大于40°时的节点作为侧摩阻力开始发挥点。

按上述方案，所述步骤2)中数值模型为有限元模型或有限差分模型。

本发明产生的有益效果是：

其一，考虑了斜坡对桥梁桩基长度的影响，与不考虑影响的方法对比更加精确和有效。

其二，本发明具有良好的兼容性，可以与规范计算方法直接对接，仅对规范方法增加无效土范围。

其三，本发明数值模拟建立方法、数据输出均可以采用命令流方式，建模简洁，改动方便，计算效率高。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的方法流程图；

图2是本发明实施例的典型数值模型图；

图3是本发明实施例的桩侧摩阻力分布图；

图4是本发明实施例的折减长度趋势图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明的方法确定斜坡桩基长度折减方法，包括以下步骤：

1)确定待处理斜坡桩基土层的具体参数，包括内摩擦角、粘聚力、弹性模量、泊松比；