吳 勇

(湖北省地質(zhì)局 第五地質(zhì)大隊,湖北 黃石 435000)

地下基礎樁(墻)技術參數(shù)簡易計算法

吳 勇

(湖北省地質(zhì)局 第五地質(zhì)大隊,湖北 黃石 435000)

在進行地下基礎樁(墻)施工時，為防止在計算過程中出現(xiàn)各數(shù)據(jù)值正、負符號的錯標、漏標、誤標，通過數(shù)軸圖計算法，發(fā)現(xiàn)根據(jù)已知參數(shù)，可以計算出樁(槽)底標高、設計孔(槽)深、鋼筋籠吊筋長度、空孔等參數(shù)，且各技術參數(shù)是準確的。因此，數(shù)軸圖計算法能為實際施工提供準確可靠的理論依據(jù)。

數(shù)軸;取值;正負;零界點;間距;驗算;正負區(qū)域

地下基礎樁(墻)施工過程中,各技術參數(shù)均有正負數(shù)變化,為防止在計算過程中出現(xiàn)各數(shù)據(jù)值正、負符號的錯標、漏標、誤標,而使用這一理論可以有效地避免這一情況的發(fā)生[1]。從而保證各技術參數(shù)的可靠性、準確性,為實際施工提供準確、可靠、有理可循施工依據(jù)。

通過多年鉆孔灌注樁及地下連續(xù)墻施工時發(fā)現(xiàn),例如在計算設計孔(墻)深、鋼筋籠吊筋長度等技術參數(shù)時,要和現(xiàn)場護筒(導墻)標高聯(lián)系,而護筒(導墻)標高值是隨地面標高正負而發(fā)生變化的[2]。因此,在實際施工過程中,很容易出現(xiàn)計算錯誤,而且在計算完成后沒有另外一種計算方法來驗算這一計算結(jié)果的正確性,一旦發(fā)生計算錯誤就很難發(fā)現(xiàn)和及時更正。錯誤的技術參數(shù)出現(xiàn)后會誤導施工[3],最終給項目造成經(jīng)濟損失。雖然諸如此類的失誤很少發(fā)生,但一旦發(fā)生了將給工程造成較大經(jīng)濟損失。因此,在計算技術參數(shù)和施工過程中,不斷總結(jié),最終得出一套既簡便又不容易發(fā)生計算錯誤的方法。

1 計算法的基本理論

計算法的基本理論是建立在數(shù)軸基礎上,當鉆孔灌注樁或地下連續(xù)墻的各個技術數(shù)據(jù)指標[4]全是正值或全是負值或既有正值又有負值時,在計算各個技術數(shù)據(jù)指標時,實際就是在數(shù)軸上求各點之間的距離(絕對值)。此計算法分為以下四個步驟:

(1) 建立數(shù)軸和確定零點(圖1)。

圖1 數(shù)軸及零點
Fig.1 The axis and zero point

(2) 以零點為中心界點劃分數(shù)值的正負區(qū)域(圖2)。

圖2 劃分正數(shù)負數(shù)區(qū)域
Fig.2 Dividing regions of positive numbers and negative numbers

(3) 將各技術指標數(shù)據(jù)以零點為界點,按正負數(shù)值分別標注到數(shù)軸中的正、負區(qū)域中。

(4) 按施工要求分別在數(shù)軸中求出各點之間的間距即可。

(5) 再根據(jù)正、負區(qū)域,將計算出的數(shù)據(jù)前加上相應的正、負號即可。

2 應用實例

2.1 各技術指標數(shù)據(jù)均為正數(shù)時

例:護筒(導墻)標高為2.21 m,鋼筋籠頂標高為1.75 m,樁(墻)頂標高為0.85 m,有效樁(槽)長為45 m,分別計算樁(槽)底標高,設計孔(槽)深,鋼筋籠吊筋長度,空孔。

計算步驟為:①建立數(shù)軸,并標示出零點和劃分出正、負數(shù)值區(qū)域(左邊為正、右邊為負,如圖2所示);②將各已知的數(shù)據(jù)標注到已建立好的數(shù)軸之上,如圖3所示;③按圖中所表示計算出所求數(shù)據(jù)。

(1) 樁(槽)底標高=有效樁(槽)長-樁(槽)頂標高(45-0.85=44.15,此參數(shù)值位于數(shù)軸的負數(shù)區(qū)域,在數(shù)值前加上相應的“-”,樁底標高為:-44.15 m)。

(2) 設計孔(槽)深=護筒(導墻)標高-樁(槽)底標高(2.21+44.15=46.36,此參數(shù)值為兩參數(shù)點之間的間距,設計孔深為:46.36 m)。

(3) 吊筋長度=護筒(導墻)標高-籠頂標高(2.21-1.75=0.46,此參數(shù)值為兩參數(shù)點之間的間距,吊筋長度為:0.46 m)。

(4) 空孔=護筒(導墻)標高-樁(墻)頂標高(2.21-0.85=1.36,此參數(shù)值為兩參數(shù)點之間的間距,空孔深度為:1.36 m)。

圖3 各參數(shù)在數(shù)軸圖的位置Fig.3 The position of each parameter in the line graph注:1)圖中正體文字表示已知數(shù)據(jù),斜體文字表示需要計算數(shù)據(jù),下同;2)從圖中可以看出對所要計算的數(shù)據(jù)實際上就是求數(shù)軸上對應點間的絕對值,下同;3)當所計算出的數(shù)據(jù)位于數(shù)軸的負數(shù)區(qū)域時,在數(shù)據(jù)前加上“-”,下同。

2.2 各技術參數(shù)均為負數(shù)時

例:護筒(導墻)標高為-2.21 m,鋼筋籠頂標高為-1.75 m,樁(墻)頂標高為-2.75 m,有效樁(槽)長為45 m,分別計算樁(槽)底標高,設計孔(槽)深,鋼筋籠吊筋長度,空孔。

計算步驟為:①建立數(shù)軸,并標示出零點和劃分出正、負數(shù)值區(qū)域;②將各已知的數(shù)據(jù)標注到已建立好的數(shù)軸之上,如圖4所示;③按圖中所表示計算出所求數(shù)據(jù)。

(1) 樁(槽)底標高=有效樁(槽)長-樁(槽)頂標高(45+2.75=47.75,此參數(shù)值位于數(shù)軸的負數(shù)區(qū)域,在數(shù)值前加上相應的“-”,樁底標高為:-47.75 m)。

(2) 設計孔(槽)深=護筒(導墻)標高-樁(槽)底標高(-2.21+47.75=-45.54, 此參數(shù)值為兩參數(shù)點之間的間距,設計孔深為:45.54 m)。

(3) 吊筋長度=護筒(導墻)標高-籠頂標高(-2.21+1.75=-0.46,此參數(shù)值為兩參數(shù)點之間的間距,吊筋長度為:-0.46 m,吊筋為負數(shù)時,鋼筋籠高出護筒)。

(4) 空孔=護筒(導墻)標高-樁(墻)頂標高(-2.21+2.75=0.54,此參數(shù)值為兩參數(shù)點之間的間距,空孔深度為:0.54 m)。

圖4 各參數(shù)在數(shù)軸圖的位置Fig.4 The position of each parameter in the line graph注:當計算出的吊筋長度為負數(shù)時,證明籠頂高出護筒(導墻)面,從數(shù)軸中也可以看出籠頂高于護筒(導墻)面。

2.3 各技術參數(shù)既有正數(shù)也有負數(shù)時

例:護筒(導墻)標高為2.21 m,鋼筋籠頂標高為1.75 m,樁(墻)頂標高為-2.75 m,有效樁(槽)長為45 m,分別計算樁(槽)底標高,設計孔(槽)深,鋼筋籠吊筋長度,空孔。

計算步驟為:①建立數(shù)軸,并標示出零點和劃分出正、負數(shù)值區(qū)域;②將各已知的數(shù)據(jù)標注到已建立好的數(shù)軸之上;(如圖5所示);③按圖中所表示計算出所求數(shù)據(jù)。

(1) 樁(槽)底標高=有效樁(槽)長-樁(槽)頂標高(45+2.75=47.75,此參數(shù)值位于數(shù)軸的負數(shù)區(qū)域,在數(shù)值前加上相應的“-”,樁底標高為:-47.75 m)。

(2) 設計孔(槽)深=護筒(導墻)標高-樁(槽)底標高(2.21+47.75=49.96, 此參數(shù)值為兩參數(shù)點之間的間距,設計孔深為:49.96 m)。

圖5 各參數(shù)在數(shù)軸圖的位置Fig.5 The position of each parameter in the line graph注:在計算過程中注意正負號的運算。

(3) 吊筋長度=護筒(導墻)標高-籠頂標高(2.21-1.75=0.46,此參數(shù)值為兩參數(shù)點之間的間距,吊筋長度為:0.46 m)。

(4) 空孔=護筒(導墻)標高-樁(墻)頂標高(2.21+2.75=4.96,此參數(shù)值為兩參數(shù)點之間的間距,空孔深度為:4.96 m)。

3 幾點說明

從以上實例中可以看出,在計算各數(shù)據(jù)值時,實際上就是計算各數(shù)據(jù)所對應點之間的間距,若要計算點上的數(shù)據(jù),只需在標出和相關已知點之間的間距,然后再在求出的點按數(shù)軸上的正、負區(qū)域標出相應的正、負號即可。在數(shù)據(jù)計算過程中應注意以下幾個問題:

(1) 在建立數(shù)軸之后,應及時將各參數(shù)準確無誤地標注于數(shù)軸之上;

(2) 待數(shù)據(jù)標注完成之后,應將各對應的技術參數(shù)名稱和各數(shù)據(jù)相對應地標注于數(shù)軸之上,同時也應將需要計算的各參數(shù)名稱標注在數(shù)軸相應的位置之上;

(3) 計算的各數(shù)據(jù)實際就是求各數(shù)據(jù)點到零界點之間的間距;

(4) 在計算過程中應注意各數(shù)據(jù)運算時的正負號,將計算結(jié)果標注在相應要求的參數(shù)名稱之上,以檢驗計算數(shù)據(jù)的正確性;

(5) 待計算結(jié)果經(jīng)檢驗正確無誤后,再在求出的數(shù)據(jù)位于數(shù)軸正負區(qū)域給數(shù)據(jù)標出相應的正、負號即可。

4 結(jié)語

通過在實際中的應用和實踐證明,這一理論能有效地同實際結(jié)合起來作為計算實際生產(chǎn)技術參數(shù)使用。

[1] 楊敏,王樹娟,王伯鈞,等.使用Geddes應力系數(shù)公式求解單樁沉降[J].同濟大學學報(自然科學版),1997(4):379-385.

[2] 黃紹銘, 裴捷,賈宗元,等. 軟土中樁基沉降估算[C]//中國土木工程學會編選委員會.中國土木工程學會土力學及基礎工程學術會議論文選集.北京:中國建筑工業(yè)出版社,1983.

[3] 吳永紅,鄭剛.多支盤鉆孔灌注樁基礎沉降計算理論與方法[J].巖土工程學報,2000,22(5):528-531.

[4] 葛忻聲,溫育琳,龔曉南.剛?cè)峤M合樁復合地基的沉降計算[J].太原理工大學學報,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

吳勇(1980-),男,工程師,探礦工程專業(yè),從事地基與基礎工程施工。E-mail:772927250@qq.com

數(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.P.20171026.0843.002.html數(shù)字出版日期2017-10-26 08:43

費雯麗)