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专利号: 2022117392847
申请人: 湖南工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种悬臂抗滑桩桩侧压力监测方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)设置坐标定位采集仪和监测点计算模块;

(2)在抗滑桩悬臂段左或右侧面划分监测网格,选取位移和桩侧压力监测点;

(3)通过地面上坐标定位采集仪获取监测点的坐标;

(4)通过监测点计算模块计算确定桩身前后两面的转点位置;

(5)通过桩身变形和悬臂桩受荷段桩土界面非均布外荷载特征确定监测点位移和扰度分布;

(6)通过悬臂桩受荷段监测点扰度换算获得悬臂抗滑桩桩侧任何点侧向压力拟合解析式。

2.根据权利要求1所述的悬臂抗滑桩桩侧压力监测方法,其特征在于,所述步骤(1)中,坐标定位采集仪为两套,分别布置在抗滑桩加固边坡范围的两端,且地面稳定无变形区域,用于通过GPS捕捉监测点位置坐标;监测点计算模块连接坐标定位采集仪,用于监测点的坐标和位移计算及桩身侧面平面几何三角换算确定桩身转点位置。

3.根据权利要求1所述的悬臂抗滑桩桩侧压力监测方法,其特征在于,所述步骤(2)中,对该悬臂段侧面进行m×n网格划分,m为网格竖向划分数,n为网格横向划分数;网格划分的网格间距为0.5 1.0m,根据抗滑桩悬臂段长度和桩身侧面尺寸确定;监测点为侧面网格节~点,用于监测桩身前后两面节点位移,并计算桩侧压力。

4.根据权利要求1所述的悬臂抗滑桩桩侧压力监测方法,其特征在于,所述步骤(3)中,根据步骤(2)选取的监测点,运用GPS捕捉各监测点的位置坐标;捕捉位置坐标时,坐标系原点设在坐标定位采集仪所在地面位置,由该点竖直向上和水平指向桩身方向为坐标正向。

5.根据权利要求1所述的悬臂抗滑桩桩侧压力监测方法,其特征在于,所述步骤(4)中,根据步骤(3)监测点的坐标,经坐标换算得到桩身左或右侧面平面三角形的几何边长和内角,再由正弦定理得到桩身转点至监测网格内外边界线节点的距离,确定桩身转点位置;

桩身转点至监测网格外边界线节点的距离 :

                    (1);其中, ;

桩身转点至监测网格内边界线节点的距离 :

                    (2);其中, ;

式中: 为网格节点 变形后的点, 为网格节点 变形后的点, 为桩身转点至监测网格外边界线节点的距离,  为桩身转点至监测网格内边界线节点的距离, 和为监测网格外边界线监测点 的坐标, 和 为 点的坐标, 和 为监测网格内边界线监测点 的坐标, 和 为 点的坐标,  为网格节点 变形前后的位移,  为网格节点 变形前后的位移, 和 为三角形 内角, 和 为三角形 内角。

6.根据权利要求1所述的悬臂抗滑桩桩侧压力监测方法,其特征在于,所述步骤(5)中,根据步骤(3)监测点坐标,通过监测点计算模块进行位移计算,获得监测网格内边界线节点的扰度:    (3);

其中, , 、 、为悬臂抗滑桩桩侧压力拟合解析式系数; 为监测点 处的扰度, ; 为抗滑桩的抗弯刚度, 为抗滑桩桩侧压力, ,为分别为桩侧竖向网格第 监测点和桩侧任一点的竖向坐标, 为桩顶到转点的长度。

7.根据权利要求6所述的悬臂抗滑桩桩侧压力监测方法,其特征在于,所述步骤(6)中,悬臂桩受荷段即桩身转点以上部分;根据步骤(5)网格内边界线监测点扰度,结合受荷段桩土界面非均布外荷载分布,运用最小二乘法计算得到悬臂抗滑桩桩侧任何点侧向压力拟合解析式的系数,即可得到悬臂抗滑桩桩侧任何点侧压力分布;

将 代入式(3)得:

 (4);

将 , ; , ;…… , 代入式

(4),通过最小二乘法得到桩侧任何点侧向压力拟合解析式的系数:;

进一步得到桩侧任何点侧向压力拟合解析式

(5);

式中: , , 为桩侧任何点侧向压力拟合解析式的系数。