一种考虑咬合桩缺陷的渗流分析方法

技术领域

本发明涉及地下建筑工程技术领域，具体为一种考虑咬合桩缺陷的渗流分析方法。

背景技术

咬合桩常常作为竖井开挖的围护及止水结构。当咬合桩存在几何缺陷或由于咬合桩垂直精度不够从而造成咬合不严时，竖井周围的地下水就会涌入竖井内部，轻者影响竖井的施工作业，严重时会导致井壁结构产生破坏，而目前缺少相应的咬合桩缺陷的分析模型及方法，无法对咬合桩缺陷造成的影响进行判断，因此有必要发明一种考虑咬合桩缺陷的渗流分析方法，评估咬合桩存在缺陷时对竖井及周边环境的影响。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种考虑咬合桩缺陷的渗流分析方法，解决了目前缺少相应的咬合桩缺陷的分析模型及方法，无法对咬合桩缺陷造成的影响进行判断的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种考虑咬合桩缺陷的渗流分析方法，包括以下步骤：

S1.设计制作无缺陷桩体模型S-1

该模型不存在缺陷，作为为初始模型，该咬合桩模型直径为设计直径D，咬合量为设计大小a，桩体长度为设计长度H；

S2.设计制作直径缺陷模型S-2

随深度的增加，对桩身直径精度的控制难度加大，咬合桩直径随着开挖深度增加而逐渐较小，此模型桩顶直径为设计直径D，桩底直径为0.9D，桩径随深度的增加线性减小，则深度为h处的桩径为D(1-h/10H)，深度为h处的咬合量为a-hD/10H；

S3.设计制作垂直度缺陷模型S-3

在垂直度缺陷模型中，素桩垂直度无偏差，荤桩在x方向倾斜度为m，在y方向倾斜度为n，则深度为h处的桩径为D，x方向偏移量为mh，y方向偏移量为nh，由于相邻桩的倾斜方向不一致，导致咬合量出现或大于a，或小于a的情况；

S4.设计制作综合缺陷模型S-4

在实际工程中，径缩现象与垂直度问题往往同时存在，将上述两种桩体出现的缺陷问题综合分析，建立缺陷模型S-4，该模型的桩顶设计直径为D，桩底直径为0.9D，荤桩在x方向倾斜度为m，在y方向设计倾斜度为n，则深度为h处的桩径为D(1-h/10H)，x方向偏移量为mh，y方向偏移量为nh，由于相邻桩的倾斜方向不一致，导致咬合量出现或大于a，或小于a的情况，但比S-3模型中同一位置的咬合量小；

S5.在进行咬合桩渗流情况分析时，将步骤S1-S4中制作的四个模型依次代入进行进行分析计算，得到数据从而得知咬合桩存在各种缺陷时对竖井以及周边环境造成的影响。

(三)有益效果

本发明提供了一种考虑咬合桩缺陷的渗流分析方法。具备以下有益效果：

本发明通过建立四个模型，通过分析计算得知咬合桩存在各种缺陷时对竖井以及周边环境造成的影响，提供了一种考虑咬合桩缺陷的渗流分析方法，能够解决渗流分析时无法考虑咬合桩缺陷的问题，使计算结果更符合工程实际。

附图说明

图1为本发明的无缺陷桩体模型示意图；

图2为本发明的无缺陷咬合桩横截面示意图；

图3为本发明的直径缺陷模型桩身立面示意图；

图4为本发明的直径缺陷模型深度h处咬合桩横截面示意图；

图5为本发明的垂直度缺陷模型深度h处咬合桩横截面示意图；

图6为本发明的综合缺陷模型深度h处咬合桩横截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1-6所示，本发明实施例提供一种考虑咬合桩缺陷的渗流分析方法，包括以下步骤：

S1.设计制作无缺陷桩体模型S-1

该模型不存在缺陷，作为为初始模型，该咬合桩模型直径为设计直径D，咬合量为设计大小a，桩体长度为设计长度H，其模型示意图如图1、图2所示；

S2.设计制作直径缺陷模型S-2

随深度的增加，对桩身直径精度的控制难度加大，咬合桩直径随着开挖深度增加而逐渐较小，此模型桩顶直径为设计直径D，桩底直径为0.9D，桩径随深度的增加线性减小，则深度为h处的桩径为D(1-h/10H)，深度为h处的咬合量为a-hD/10H，其模型示意图如图3、图4所示；

S3.设计制作垂直度缺陷模型S-3

在垂直度缺陷模型中，素桩垂直度无偏差，荤桩在x方向倾斜度为m，在y方向倾斜度为n，则深度为h处的桩径为D，x方向偏移量为mh，y方向偏移量为nh，由于相邻桩的倾斜方向不一致，导致咬合量出现或大于a，或小于a的情况，该模型在深度h处的咬合桩横截面示意图如图5所示；

S4.设计制作综合缺陷模型S-4

在实际工程中，径缩现象与垂直度问题往往同时存在，将上述两种桩体出现的缺陷问题综合分析，建立缺陷模型S-4，该模型的桩顶设计直径为D，桩底直径为0.9D，荤桩在x方向倾斜度为m，在y方向设计倾斜度为n，则深度为h处的桩径为D(1-h/10H)，x方向偏移量为mh，y方向偏移量为nh，由于相邻桩的倾斜方向不一致，导致咬合量出现或大于a，或小于a的情况，但比S-3模型中同一位置的咬合量小，该模型在深度h处的咬合桩横截面示意图如图6所示；

S5.在进行咬合桩渗流情况分析时，将步骤S1-S4中制作的四个模型依次代入进行进行分析计算，得到数据从而得知咬合桩存在各种缺陷时对竖井以及周边环境造成的影响。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。