(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210574967.5 (22)申请日 2022.05.24 (71)申请人 中铁大桥局集团有限公司 地址 430050 湖北省武汉市汉阳区汉阳 大 道38号 申请人 中铁大桥科 学研究院有限公司 (72)发明人 马远刚　刘彦峰　黄锐　王艳芬　 何成园　严华　王翔　高天　 李鸿猷　严晗　 (74)专利代理 机构 武汉智权专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 42225 专利代理师 唐勇 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01)E02D 33/00(2006.01) E02D 27/42(2006.01) E02D 27/44(2006.01) E02D 27/52(2006.01) (54)发明名称 一种吸力筒沉 贯阻力计算方法 (57)摘要 本申请涉及一种吸力筒沉贯阻力计算方法， 涉及吸力筒基础施工技术领域， 包括利用孔压 静 力触探试验的试验结构计算黏土 ‑砂混合土层的 黏粒含量指标， 根据黏粒含量指标计算得到吸力 筒的侧阻力系数上限值、 侧阻力系数下限值、 端 阻力系数上限值、 以及端阻力系数下限值， 基于 上述阻力系数， 并利用公式计算第一沉贯阻力。 本申请建立了一套针对黏土 ‑砂混合土层的吸力 筒沉贯阻力计算方法， 明确了黏土 ‑砂混合土层 的黏粒含量指标与沉贯阻力系数(包括端阻力系 数和侧阻力系数)的数量关系， 解决了现有规范 关于黏土 ‑砂混合土层内吸力筒贯入阻力计算参 数不明确的问题， 提高了沉贯阻力计算结果的准 确性。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 114756948 A 2022.07.15 CN 114756948 A 1.一种吸力筒沉贯阻力计算方法， 适用于吸力筒在黏土 ‑砂混合土层中沉贯时的沉贯 阻力计算； 其特 征在于， 包括： 步骤S1、 利用孔压静力触探试验获取不同土层深度的锥尖阻力、 侧壁摩阻力、 以及超孔 隙水压力， 基于上述 三者计算得到黏粒含量指标； 步骤S2、 根据黏粒含量指标计算得到吸力筒的侧阻力系数上限值、 侧阻力系数下限值、 端阻力系数 上限值、 以及端阻力系数 下限值； 步骤S3、 根据锥尖阻力、 侧阻力系数、 以及端阻力系数计算得到吸力筒的第一沉贯阻 力。 2.如权利要求1所述的吸力筒沉贯阻力计算方法， 其特征在于， 所述步骤S3中， 采用下 述公式计算得到吸力筒的第一 沉贯阻力： 其中， R1表示吸力筒的第一 沉贯阻力； Kp表示吸力筒在黏土 ‑砂混合土层中的端阻力系数； d表示吸力筒在黏土 ‑砂混合土层中的贯入深度； Ap表示吸力筒的筒 端横截面积； qc表示锥尖阻力； As表示吸力筒的内外筒壁与黏土 ‑砂混合土层的接触面的面积之和； Kf表示吸力筒在黏土 ‑砂混合土层中的侧阻力系数； St表示黏土‑砂混合土层的灵敏度系数。 3.如权利要求1所述的吸力筒沉 贯阻力计算方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 步骤S4、 根据侧壁摩阻力计算得到吸力筒与黏土 ‑砂混合土层的接触面的剪切强度； 步骤S5、 采用下述公式计算得到吸力筒的第二 沉贯阻力： 其中， R2表示吸力筒的第二 沉贯阻力； Kp表示吸力筒在黏土 ‑砂混合土层中的端阻力系数； d表示吸力筒在黏土 ‑砂混合土层中的贯入深度； Ap表示吸力筒的筒 端横截面积； qc表示锥尖阻力； As表示吸力筒的内外筒壁与黏土 ‑砂混合土层的接触面的面积之和； τ表示吸力筒的内外筒壁与黏土 ‑砂混合土层的接触面的剪切强度； St表示黏土‑砂混合土层的灵敏度系数。 步骤S6、 将侧阻力系数上限值和端阻力系数上限值分别代入步骤S3中的公式计算得到权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114756948 A 2第一沉贯阻力上限值， 将侧阻力系数下限值和端阻力系数下限值分别代入步骤S 3中的公式 计算得到第一沉贯阻力下限值， 将端阻力系数上限值和端阻力系数下限值均 代入步骤S 5中 的公式计算得到第二沉贯阻力值， 判断第二沉贯阻力值是否超出由第一沉贯阻力上限值和 第一沉贯阻力下限值构成的区间范围， 若是， 则判断步骤S3的计算结果错误； 若否， 则判断 步骤S3的计算结果 正确。 4.如权利要求3所述的吸力筒沉贯阻力计算方法， 其特征在于， 所述步骤S4中， 采用下 述公式计算得到吸力筒与黏土 ‑砂混合土层的接触面的剪切强度： 其中， τ表示吸力筒的内外筒壁与黏土 ‑砂混合土层的接触面的剪切强度； fs表示侧壁摩阻力。 5.如权利要求1所述的吸力筒沉 贯阻力计算方法， 其特 征在于， 所述 步骤S1包括： 步骤S11、 利用孔压静力触探试验获取不同土层深度的锥尖阻力、 侧壁摩阻力、 以及超 孔隙水压力； 步骤S12、 根据锥尖阻力、 侧壁摩阻力、 以及超孔隙水压力计算得到锥尖阻力系数和摩 阻比系数； 步骤S13、 根据锥尖阻力系数和摩阻比系数计算得到黏土 ‑砂混合土层的分类指数； 步骤S14、 根据分类指数计算得到黏土 ‑砂混合土层的黏粒含量指标。 6.如权利要求5所述的吸力筒沉贯阻力计算方法， 其特征在于， 所述步骤S12中， 采用下 述公式计算得到锥尖阻力系数和摩阻比系数： 其中， Qt表示锥尖阻力系数； qc表示锥尖阻力； u表示超孔隙水压力； a表示触探 头上下横截面积的比值； σv0表示计算与土层深度对应的自重应力； 表示计算土层深度对应的有效自重应力； Fr表示摩阻比系数； fs表示侧壁摩阻力。 7.如权利要求5所述的吸力筒沉贯阻力计算方法， 其特征在于， 所述步骤S13 中， 采用下 述公式计算得到黏土 ‑砂混合土层的分类指数： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114756948 A 3