[发明专利]一种单盘支盘桩承载力的预测方法

说明书

本发明一般地涉及挤扩支盘桩技术领域，特别是一种单盘支盘桩承载力的预测方法。方法包括：获取粘聚力、地基土的内摩擦角、土体的重度、盘环宽度、桩端截面面积、盘的埋置深度、盘直径、桩直径；根据粘聚力、地基土的内摩擦角、土体的重度、盘环宽度、以及盘的埋置深度，基于极限平衡理论计算得到土体的极限承载力；根据盘直径和桩直径计算得到盘的投影面积；根据土体的极限承载力和盘的投影面积计算得到盘的承载力，盘的承载力与土体的极限承载力、盘的投影面积正相关；根据桩端截面面积、土体的极限承载力以及盘的承载力，结合普通灌注桩承载力的计算原理计算得到单盘支盘桩的承载力。本发明考虑了盘的承载能力，预测结果准确性更高。

技术领域

本发明一般地涉及挤扩支盘桩技术领域，特别是一种单盘支盘桩承载力的预测方法。

背景技术

挤扩支盘桩(SBP)是在1950年发展起来的，并在1990年引入我国。大量研究表明，在桩的直径和长度相同的情况下，支盘桩的承载能力远高于常规直桩。挤扩支盘桩是在原有的等截面钻孔灌注桩的基础上在桩身设置分支或承力盘而形成的变截面桩。它具有承载力高、沉降变形小、经济效益高等特点而在工程中得到广泛的应用。

挤扩支盘桩由桩身、承力盘及数个分支组成。分支和承力盘是在普通圆形钻孔中用专用设备通过液压挤扩而形成的。在支、盘挤成空腔的同时也把周围土体挤密。经过挤密的周围土体与腔内灌注的钢筋混凝土桩身、支盘紧密结合为一体,发挥了桩土共同承力的作用,提高了桩的侧摩阻力和端承力,因此挤扩支盘桩能够大幅度提高单桩承载力。在挤扩支盘桩的设计过程中，单桩承载力是挤扩支盘桩的重要设计参数。

单桩承载力通常由桩侧摩阻力及桩端阻力两部分组成。由于挤扩支盘桩中支盘的存在,挤扩支盘桩的单桩承载力由桩侧摩阻力、桩端阻力及支盘端阻力三部分组成。挤扩支盘桩增加了支盘端阻力,但由于支盘端阻力的发挥,影响了支盘上下一定范围内侧摩阻力的发挥。现有的单桩承载力的预测方法主要有理论公式法及经验公式法等，然而这些方法忽略了盘的承载力，盘作为支盘桩的主要承载部件，通常承担总载荷的30％～80％，盘承载力计算的准确性直接关系到对支盘桩承载能力的正确评价。

综上，现有的预测方法准确性低。

发明内容

本发明提供了一种单盘支盘桩承载力的预测方法，用于解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种单盘支盘桩承载力的预测方法，其中所述单盘支盘桩承载力的预测方法包括：

获取土体本构关系的基本参数以及桩身的几何参数，土体本构关系的基本参数包括粘聚力、地基土的内摩擦角、土体的重度；桩身的几何参数包括盘环宽度、桩端截面面积、盘的埋置深度、盘直径、桩直径；

根据粘聚力、地基土的内摩擦角、土体的重度、盘环宽度、以及盘的埋置深度，基于极限平衡理论计算得到土体的极限承载力；

根据盘直径和桩直径计算得到盘的投影面积；

根据土体的极限承载力和盘的投影面积计算得到盘的承载力，盘的承载力与土体的极限承载力、盘的投影面积正相关；

根据桩端截面面积、土体的极限承载力以及盘的承载力，结合普通灌注桩承载力的计算原理计算得到单盘支盘桩的承载力。

本发明提供的单盘支盘桩承载力的预测方法的有益效果是：本发明在单盘支盘桩的承载力的计算过程中考虑了盘的承载能力，进而使得单盘支盘桩的承载力的预测结果准确性更高。

进一步地，单盘支盘桩的承载力的计算过程为：

Q_u＝μΣq_ikL_i+Q_ub+A_cZ_u；