地下基础桩(墙)技术参数简易计算法

吴 勇

(湖北省地质局 第五地质大队,湖北 黄石 435000)

地下基础桩(墙)技术参数简易计算法

吴 勇

(湖北省地质局 第五地质大队,湖北 黄石 435000)

在进行地下基础桩(墙)施工时，为防止在计算过程中出现各数据值正、负符号的错标、漏标、误标，通过数轴图计算法，发现根据已知参数，可以计算出桩(槽)底标高、设计孔(槽)深、钢筋笼吊筋长度、空孔等参数，且各技术参数是准确的。因此，数轴图计算法能为实际施工提供准确可靠的理论依据。

数轴;取值;正负;零界点;间距;验算;正负区域

地下基础桩(墙)施工过程中,各技术参数均有正负数变化,为防止在计算过程中出现各数据值正、负符号的错标、漏标、误标,而使用这一理论可以有效地避免这一情况的发生[1]。从而保证各技术参数的可靠性、准确性,为实际施工提供准确、可靠、有理可循施工依据。

通过多年钻孔灌注桩及地下连续墙施工时发现,例如在计算设计孔(墙)深、钢筋笼吊筋长度等技术参数时,要和现场护筒(导墙)标高联系,而护筒(导墙)标高值是随地面标高正负而发生变化的[2]。因此,在实际施工过程中,很容易出现计算错误,而且在计算完成后没有另外一种计算方法来验算这一计算结果的正确性,一旦发生计算错误就很难发现和及时更正。错误的技术参数出现后会误导施工[3],最终给项目造成经济损失。虽然诸如此类的失误很少发生,但一旦发生了将给工程造成较大经济损失。因此,在计算技术参数和施工过程中,不断总结,最终得出一套既简便又不容易发生计算错误的方法。

1 计算法的基本理论

计算法的基本理论是建立在数轴基础上,当钻孔灌注桩或地下连续墙的各个技术数据指标[4]全是正值或全是负值或既有正值又有负值时,在计算各个技术数据指标时,实际就是在数轴上求各点之间的距离(绝对值)。此计算法分为以下四个步骤:

(1) 建立数轴和确定零点(图1)。

图1 数轴及零点
Fig.1 The axis and zero point

(2) 以零点为中心界点划分数值的正负区域(图2)。

图2 划分正数负数区域
Fig.2 Dividing regions of positive numbers and negative numbers

(3) 将各技术指标数据以零点为界点,按正负数值分别标注到数轴中的正、负区域中。

(4) 按施工要求分别在数轴中求出各点之间的间距即可。

(5) 再根据正、负区域,将计算出的数据前加上相应的正、负号即可。

2 应用实例

2.1 各技术指标数据均为正数时

例:护筒(导墙)标高为2.21 m,钢筋笼顶标高为1.75 m,桩(墙)顶标高为0.85 m,有效桩(槽)长为45 m,分别计算桩(槽)底标高,设计孔(槽)深,钢筋笼吊筋长度,空孔。

计算步骤为:①建立数轴,并标示出零点和划分出正、负数值区域(左边为正、右边为负,如图2所示);②将各已知的数据标注到已建立好的数轴之上,如图3所示;③按图中所表示计算出所求数据。

(1) 桩(槽)底标高=有效桩(槽)长-桩(槽)顶标高(45-0.85=44.15,此参数值位于数轴的负数区域,在数值前加上相应的“-”,桩底标高为:-44.15 m)。

(2) 设计孔(槽)深=护筒(导墙)标高-桩(槽)底标高(2.21+44.15=46.36,此参数值为两参数点之间的间距,设计孔深为:46.36 m)。

(3) 吊筋长度=护筒(导墙)标高-笼顶标高(2.21-1.75=0.46,此参数值为两参数点之间的间距,吊筋长度为:0.46 m)。

(4) 空孔=护筒(导墙)标高-桩(墙)顶标高(2.21-0.85=1.36,此参数值为两参数点之间的间距,空孔深度为:1.36 m)。

图3 各参数在数轴图的位置Fig.3 The position of each parameter in the line graph注:1)图中正体文字表示已知数据,斜体文字表示需要计算数据,下同;2)从图中可以看出对所要计算的数据实际上就是求数轴上对应点间的绝对值,下同;3)当所计算出的数据位于数轴的负数区域时,在数据前加上“-”,下同。

2.2 各技术参数均为负数时

例:护筒(导墙)标高为-2.21 m,钢筋笼顶标高为-1.75 m,桩(墙)顶标高为-2.75 m,有效桩(槽)长为45 m,分别计算桩(槽)底标高,设计孔(槽)深,钢筋笼吊筋长度,空孔。

计算步骤为:①建立数轴,并标示出零点和划分出正、负数值区域;②将各已知的数据标注到已建立好的数轴之上,如图4所示;③按图中所表示计算出所求数据。

(1) 桩(槽)底标高=有效桩(槽)长-桩(槽)顶标高(45+2.75=47.75,此参数值位于数轴的负数区域,在数值前加上相应的“-”,桩底标高为:-47.75 m)。

(2) 设计孔(槽)深=护筒(导墙)标高-桩(槽)底标高(-2.21+47.75=-45.54, 此参数值为两参数点之间的间距,设计孔深为:45.54 m)。

(3) 吊筋长度=护筒(导墙)标高-笼顶标高(-2.21+1.75=-0.46,此参数值为两参数点之间的间距,吊筋长度为:-0.46 m,吊筋为负数时,钢筋笼高出护筒)。

(4) 空孔=护筒(导墙)标高-桩(墙)顶标高(-2.21+2.75=0.54,此参数值为两参数点之间的间距,空孔深度为:0.54 m)。

图4 各参数在数轴图的位置Fig.4 The position of each parameter in the line graph注:当计算出的吊筋长度为负数时,证明笼顶高出护筒(导墙)面,从数轴中也可以看出笼顶高于护筒(导墙)面。

2.3 各技术参数既有正数也有负数时

例:护筒(导墙)标高为2.21 m,钢筋笼顶标高为1.75 m,桩(墙)顶标高为-2.75 m,有效桩(槽)长为45 m,分别计算桩(槽)底标高,设计孔(槽)深,钢筋笼吊筋长度,空孔。

计算步骤为:①建立数轴,并标示出零点和划分出正、负数值区域;②将各已知的数据标注到已建立好的数轴之上;(如图5所示);③按图中所表示计算出所求数据。

(1) 桩(槽)底标高=有效桩(槽)长-桩(槽)顶标高(45+2.75=47.75,此参数值位于数轴的负数区域,在数值前加上相应的“-”,桩底标高为:-47.75 m)。

(2) 设计孔(槽)深=护筒(导墙)标高-桩(槽)底标高(2.21+47.75=49.96, 此参数值为两参数点之间的间距,设计孔深为:49.96 m)。

图5 各参数在数轴图的位置Fig.5 The position of each parameter in the line graph注:在计算过程中注意正负号的运算。

(3) 吊筋长度=护筒(导墙)标高-笼顶标高(2.21-1.75=0.46,此参数值为两参数点之间的间距,吊筋长度为:0.46 m)。

(4) 空孔=护筒(导墙)标高-桩(墙)顶标高(2.21+2.75=4.96,此参数值为两参数点之间的间距,空孔深度为:4.96 m)。

3 几点说明

从以上实例中可以看出,在计算各数据值时,实际上就是计算各数据所对应点之间的间距,若要计算点上的数据,只需在标出和相关已知点之间的间距,然后再在求出的点按数轴上的正、负区域标出相应的正、负号即可。在数据计算过程中应注意以下几个问题:

(1) 在建立数轴之后,应及时将各参数准确无误地标注于数轴之上;

(2) 待数据标注完成之后,应将各对应的技术参数名称和各数据相对应地标注于数轴之上,同时也应将需要计算的各参数名称标注在数轴相应的位置之上;

(3) 计算的各数据实际就是求各数据点到零界点之间的间距;

(4) 在计算过程中应注意各数据运算时的正负号,将计算结果标注在相应要求的参数名称之上,以检验计算数据的正确性;

(5) 待计算结果经检验正确无误后,再在求出的数据位于数轴正负区域给数据标出相应的正、负号即可。

4 结语

通过在实际中的应用和实践证明,这一理论能有效地同实际结合起来作为计算实际生产技术参数使用。

[1] 杨敏,王树娟,王伯钧,等.使用Geddes应力系数公式求解单桩沉降[J].同济大学学报(自然科学版),1997(4):379-385.

[2] 黄绍铭, 裴捷,贾宗元,等. 软土中桩基沉降估算[C]//中国土木工程学会编选委员会.中国土木工程学会土力学及基础工程学术会议论文选集.北京:中国建筑工业出版社,1983.

[3] 吴永红,郑刚.多支盘钻孔灌注桩基础沉降计算理论与方法[J].岩土工程学报,2000,22(5):528-531.

[4] 葛忻声,温育琳,龚晓南.刚柔组合桩复合地基的沉降计算[J].太原理工大学学报,2002,33(6):647-648.

Simple Calculation Method for Technical Parameters ofUnderground Pile (wall)

WU Yong

(FifthGeologicalBrigadeofHubeiGeologicalBureau,Huangshi,Hubei435002)

In the underground foundation pile (wall) construction,in order to prevent the data value of the positive and negative sign of the wrong standard,the missing standard,mislabeled standard in the calculation process by the axis map calculation method,according to the known parameters,the paper can calculate the pile bottom elevation (groove),design holes (groove),reinforcing cage hanging length,empty hole parameters,the technical parameters are accurate.Therefore,calculation method of axis map for the actual construction can provide accurate and reliable theoretical basis.

number axis; value; positive-negative; zero point; spacing; checking computations; positive and negative regions

TU473

A

1671-1211(2017)06-0786-03

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2017.06.022

2017-09-26;改回日期2017-10-17

吴勇(1980-),男,工程师,探矿工程专业,从事地基与基础工程施工。E-mail:772927250@qq.com

数字出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.P.20171026.0843.002.html数字出版日期2017-10-26 08:43

费雯丽)