一种膨胀土地基路堤桩板墙的加固桩设计方法技术

本发明专利技术涉及岩土工程技术领域，公开了一种膨胀土地基路堤桩板墙的加固桩设计方法，本发明专利技术通过引入系数进行估算的设计方法，将膨胀地基土受到浸水以及路堤填筑体重力的影响纳入了计算内容中，通过该设计方法得到的设计数据，综合计算了路堤桩板墙内侧的膨胀土地基在路堤填筑体重力作用下的压密影响，以及路堤桩板墙内外侧的膨胀土地基在浸水环境下引起的软化影响，按照该加固桩的设计数据完成的路堤桩板墙，不仅能够有效避免膨胀土地基浸水软化后可能造成路堤桩板墙过度变形或失稳的问题，还能够避免建筑材料因过度使用造成工程浪费的现象。的现象。的现象。

【技术实现步骤摘要】
一种膨胀土地基路堤桩板墙的加固桩设计方法


[0001]本专利技术涉及岩土工程
，特别是一种膨胀土地基路堤桩板墙的加固桩设计方法。

技术介绍

[0002]膨胀土具有吸水膨胀、失水收缩开裂、胀缩反复、和浸水强度急剧衰减等特点；在膨胀土地基修建的路堤工程需要收坡时，路堤桩板墙应用非常广泛，但实际工程中出现多起路堤桩板墙过度变形甚至路堤桩板墙失稳的案例，调研分析发现：1.膨胀土地基在填土重力作用下产生凹形不均匀的地基沉降，当填筑体为粗粒土时，粗粒土下沉后由于其渗水性好，地下水及填方体的下渗水会在凹形膨胀土地基中长期滞水，对膨胀土地基产生软化作用；2.路堤桩板墙外侧的膨胀土地基受降雨影响明显，不同深度的膨胀土地基会受到不同程度的软化，同时外侧膨胀土地基受内侧下凹地基长期积水的影响，会加剧膨胀土地基的软化。
[0003]因此，现有设计的路堤桩板墙出现变形或失稳的主要原因：在内侧地基中，未考虑到粗粒填料填筑后引起地基下沉浸水软化的影响；在外侧地基中，未考虑降雨和内侧地基下沉浸水软化的影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膨胀土地基路堤桩板墙的加固桩设计方法，其特征在于，包括如下步骤：A.获取膨胀土地基(3)不同分层深度的粘聚力c
ti
、内摩擦角和地基水平抗力系数σ
ti
；B.所述膨胀土地基(3)在浸水条件下不同分层深度的粘聚力c
si
、内摩擦角和地基水平抗力系数σ
si
，按下式估算：c
si
＝k
1i
c
ti
σ
si
＝k
3i
σ
ti
式中：k
1i
为粘聚力浸水影响系数，k
2i
为内摩擦角浸水影响系数，k
3i
为地基水平抗力浸水影响系数；所述膨胀土地基(3)在路堤填筑体(2)重力作用下不同分层深度的粘聚力c
yi
、内摩擦角按下式估算：c
yi
＝ζ
1i
c
ti
式中：ζ
1i
为粘聚力压密影响系数，ζ
2i
为内摩擦角压密影响系数；C.计算所述路堤填筑体(2)在膨胀土地基(3)上的下滑推力F，其中所述路堤填筑体(2)下方的膨胀土地基(3)粘聚力取c
yi
，内摩擦角取路堤桩板墙(1)外侧的膨胀土地基(3)粘聚力取c
si
，内摩擦角取D.根据所述下滑推力F计算所述路堤桩板墙(1)的加固桩(11)桩长和加固桩(11)截面尺寸，其中地基水平抗力系数取σ
si
。2.根据权利要求1所述的一种膨胀土地基路堤桩板墙的加固桩设计方法，其特征在于，所述路堤填筑体(2)下部采用粗粒土填料(22)进行填筑时，对所述步骤C进行更换，包括如下步骤：a.在浸水条件以及路堤填筑体(2)的重力作用下，所述膨胀土地基(3)不同分层深度的粘聚力c
’
yi
、内摩擦角按下式估算：c
’
yi
＝η
1i
c
yi
式中：η
1i
为粘聚力压密浸水影响系数，η
2i
为内摩擦角压密浸水影响系数；b.计算所述路堤填筑体(2)在膨胀土地基(3)上的下滑推力F，其中所述路堤填筑体(2)下方的膨胀土地基(3)粘聚力取c
’
yi
，内摩擦角取路堤桩板墙(1)外侧的膨胀土地基(3)粘聚力取c
si
，内摩擦角取3.根据权利要求2所述的一种膨胀土地基路堤桩板墙的加固桩设计方法，其特征在于，在所述步骤a中，所述粘聚力压密浸水影响系数η
1i
和所述内摩擦角压密浸水影响系数η
2i
的取值获取方法，包括如下步骤：a1、选取多个已完成路堤填筑体(2)的填筑，且受力变形稳定的膨胀土地基(3)，对膨胀土地基(3)距离地面不同深度的位置进行分层取样，得到在路堤填筑体(2)的重力作用下膨
胀土地基(3)不同分层深度的粘聚力c
yi取样
和内摩擦角的数据库；选取多个已完成路堤填筑体(2)的填筑、受力变形稳定且浸水后的膨胀土地基(3)，对该膨胀土地基(3)距离地面不同深度的位置进行分层取样，得到在浸水条件及路堤填筑体(2)的重力作用下膨胀土地基不同分层深度的粘聚力c
’
yi取样
和内摩擦角的数据库；a2、根据两次收集的数据库，将两次取样为相同位置的数据按下式计算：η
1i
＝c
’
yi取样
/c
yi取样
得到不同分层深度下，所述粘聚力压密浸水影响系数η
1i
和所述内摩擦角压密浸水影响系数η
2i
的取值区间。4.根据权利要求3所述的一种膨胀土地基路堤桩板墙的加固桩设计方法，其特征在于，膨胀土地基(3)距离地面的深度按1m～3m、3m～5m、5m～8m和8m以上的分层方法，得到系数η
1i
和系数η
2i
的取值区间：距地面1m～3m处的地基，η
1i
取值为0.5～0.7，η
2i
取值为0.5～0.8，距地面3m～5m处的地基，η
1i
取值为0.7～0.8，η
2i
取值为0.8～0.9，距地面5m～8m处的地基，η
1i
取值为0.8～0.9，η
2i
取值为0.9～1.0，距地面8m以上的地基，η
1i
取值为0.9～1.0，η
...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚裕春，余雷，刘昕，张戎令，郭建宁，刘晋南，钱昊，陈雅婷，黎伟，刘浪奇，张良，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：