本发明专利技术公开了一种复合地基加固区沉降的确定方法、装置、存储介质，所述方法包括：采集加固区中桩及各层桩间土的物理力学性质指标，所述物理力学性质指标至少包括各层桩间土的承载力、各层桩间土的厚度、桩的弹性模量；计算基底压力作用下，加固区底面处的附加应力；根据所确定的平均值以及附加应力来确定褥垫层厚度为0时目标桩各处的应力值，以此来确定桩的压缩量，所得桩的压缩量即为加固区的沉降值。本发明专利技术使得加固区的沉降值可通过桩身的沉降来确定，不再依赖于将桩和桩间土土等效为均质复合体，解决了分层总和法计算加固区沉降误差较大的问题。差较大的问题。差较大的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种复合地基加固区沉降的确定方法、装置、存储介质
[0001]本专利技术涉及一种复合地基加固区沉降的确定方法、装置、存储介质，属于岩土工程复合地基
技术介绍
[0002]复合地基沉降计算分为加固区沉降和下卧层沉降，诸多试验和工程显示，采用传统的分层总和法在计算下卧层沉降时较为准确，但在计算加固区沉降时存在较大的误差，因此有必要对加固区沉降计算方法进行探讨。
[0003]目前加固区沉降计算主要采用分层总和法，也即将桩和桩间土土等效为均质复合体，而后采用传统半无限空间体传力机制处理。现有方法主要围绕桩土复合体的模量展开研究，提出了大量的桩土复合体复合模量的计算方法，但始终未逃脱将复合地基加固区处理为均质复合体的局限性。
[0004]复合地基工作原理为桩土共同作用，桩土作用的显著特点为相互作用，伴随着桩土相互作用的摩擦力，加固区应力将在桩和桩间土之间相互传递，因此加固区的应力状态并不同于等效均质复合体的荷载传递方式，相应的，加固区沉降也不同于等效均质复合体的沉降，这也是目前采用等效均质复合体计算加固区沉降存在较大误差的主要原因。
[0005]可见，亟需一种复合地基加固区沉降的确定方法，用于解决上述提到的分层总和法计算加固区沉降误差较大的问题。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种复合地基加固区沉降的确定方法、装置、存储介质，可以通过等沉面位于加固区顶面时目标桩各处的应力值来确定桩的压缩量，以此确定加固区沉降，解决了分层总和法计算加固区沉降误差较大的问题。
[0007]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种复合地基加固区沉降的确定方法，所述方法包括，
[0009]采集加固区中桩及各层桩间土的物理力学性质指标，所述物理力学性质指标至少包括各层桩间土的承载力、各层桩间土的厚度、桩的弹性模量。
[0010]根据加固区中各层桩间土的承载力及各层桩间土的厚度计算桩间土承载力平均值。
[0011]计算基底压力作用下，加固区底面处的附加应力。
[0012]令桩间土底面应力等于桩间土承载力平均值、桩间土顶面应力等于0，计算褥垫层厚度为0时桩顶应力和桩底应力，并令等沉面处桩身应力等于桩顶应力。
[0013]根据桩顶应力、桩底应力、等沉面处桩身应力计算桩身应力随深度变化的曲线与桩身所围成的闭合区间的面积。
[0014]根据预确定的桩的受力与变形之间的关系，利用闭合区间的面积、桩的弹性模量计算桩的压缩量，所述桩的压缩量即为加固区沉降值。
[0015]结合第一方面，进一步的，所述桩间土承载力平均值通过下式计算获取，
[0016][0017]式中，f
spk
为桩间土承载力的平均值；f
spki
为第i层桩间土的承载力；l
i
为第i层桩间土的厚度；l为桩间土总厚度，其大小也等于桩长。
[0018]结合第一方面，进一步的，所述附加应力的确定方法包括，
[0019]令加固区底面处附加应力等于桩底应力和桩间土底面应力总和，采用Boussinesq解求解加固区底面处的附加应力。
[0020]结合第一方面，进一步的，所述桩顶应力和桩底应力分别由公式(2)和公式(3)计算获取：
[0021]mσ
p1
+(1
‑
m)σ
s1
＝σ(2)
[0022]mσ
p2
+(1
‑
m)σ
s2
＝σ
′
(3)
[0023]式中：m为桩土面积置换率；σ
p1
为桩顶应力；σ
s1
为桩间土顶面应力；σ为基底压力；σ
p2
为桩底应力；σ
s2
为桩间土底面应力；σ
′
为Boussinesq解求解的加固区底面处的附加应力。
[0024]结合第一方面，进一步的，所述桩身应力随深度变化的曲线的建立方法包括：
[0025]以深度为x轴，桩身应力为y轴，等沉面与桩身应力的交点为原点构建坐标系；
[0026]假设桩身应力随深度变化的曲线为抛物线，构建如公式(4)所示的抛物线方程：
[0027]y＝ax2+bx+c(4)
[0028]式(4)满足以下条件
[0029]x＝0，y＝0；x＝
‑
l1，y＝σ
p1
；x＝l2，y＝σ
p2
(5)
[0030]得到
[0031][0032]式中：σ
p1
为桩顶应力；σ
p2
为桩底应力；l1为等沉面至桩顶的长度；l2为等沉面至桩底的长度。
[0033]结合第一方面，进一步的，桩身应力随深度变化的曲线与桩身所围成的闭合区间的面积采用公式(7)计算获取：
[0034][0035]其中，A
p
为桩身应力随深度变化的曲线与桩身所围成的闭合区间的面积；σ
p0
为等沉面处桩身应力；l为桩长。
[0036]结合第一方面，进一步的，所述桩的压缩量采用公式(8)计算获取：
[0037][0038]式中，E
p
为桩的弹性模量；σ
p
为桩身应力。
[0039]第二方面，本专利技术提供了一种复合地基加固区沉降的确定装置，包括，
[0040]采集模块：用于采集加固区中桩及各层桩间土的物理力学性质指标，所述物理力学性质指标至少包括各层桩间土的承载力、各层桩间土的厚度、桩的弹性模量。
[0041]第一计算模块：用于根据加固区中各层桩间土的承载力及各层桩间土的厚度计算桩间土承载力平均值。
[0042]第二计算模块：用于计算基底压力作用下，加固区底面处的附加应力。
[0043]第三计算模块：用于令桩间土底面应力等于桩间土承载力平均值、桩间土顶面应力等于0，计算褥垫层厚度为0时桩顶应力和桩底应力，并令等沉面处桩身应力等于桩顶应力。
[0044]第四计算模块：用于根据桩顶应力、桩底应力、等沉面处桩身应力计算桩身应力随深度变化的曲线与桩身所围成的闭合区间的面积。
[0045]第五计算模块：用于根据预确定的桩的受力与变形之间的关系，利用闭合区间的面积、桩的弹性模量计算桩的压缩量，所述桩的压缩量即为加固区沉降值。
[0046]第三方面，本专利技术提供一种复合地基加固区沉降的确定装置，包括处理器及存储介质。
[0047]所述存储介质用于存储指令。
[0048]所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行上述的方法的步骤。
[0049]第四方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0050]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复合地基加固区沉降的确定方法，其特征在于，所述方法包括：采集加固区中桩及各层桩间土的物理力学性质指标，所述物理力学性质指标至少包括各层桩间土的承载力、各层桩间土的厚度、桩的弹性模量；根据加固区中各层桩间土的承载力及各层桩间土的厚度计算桩间土承载力平均值；计算基底压力作用下，加固区底面处的附加应力；令桩间土底面应力等于桩间土承载力平均值、桩间土顶面应力等于0，计算褥垫层厚度为0时桩顶应力和桩底应力，并令等沉面处桩身应力等于桩顶应力；根据桩顶应力、桩底应力、等沉面处桩身应力计算桩身应力随深度变化的曲线与桩身所围成的闭合区间的面积；根据预确定的桩的受力与变形之间的关系，利用闭合区间的面积、桩的弹性模量计算桩的压缩量，所述桩的压缩量即为加固区沉降值。2.根据权利要求1所述的复合地基加固区沉降的确定方法，其特征在于，所述桩间土承载力平均值通过下式计算获取：式中，f
spk
为桩间土承载力的平均值；f
spki
为第i层桩间土的承载力；l
i
为第i层桩间土的厚度；l为桩间土总厚度，其大小也等于桩长。3.根据权利要求1所述的复合地基加固区沉降的确定方法，其特征在于，所述附加应力的确定方法包括：令加固区底面处附加应力等于桩底应力和桩间土底面应力总和，采用Boussinesq解求解加固区底面处的附加应力。4.根据权利要求1所述的复合地基加固区沉降的确定方法，其特征在于，所述桩顶应力和桩底应力分别由公式(2)和公式(3)计算获取：mσ
p1
+(1
‑
m)σ
s1
＝σ(2)mσ
p2
+(1
‑
m)σ
s2
＝σ
′
(3)式中：m为桩土面积置换率；σ
p1
为桩顶应力；σ
s1
为桩间土顶面应力；σ为基底压力；σ
p2
为桩底应力；σ
s2
为桩间土底面应力；σ
′
为Boussinesq解求解的加固区底面处的附加应力。5.根据权利要求1所述的复合地基加固区沉降的确定方法，其特征在于，所述桩身应力随深度变化的曲线的建立方法包括：以深度为x轴，桩身应力为y轴，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王婧，肖耀廷，苏定邦，
申请(专利权)人：湖北文理学院，
类型：发明
国别省市：
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