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申请/专利权人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司

摘要：本发明提供一种基于T‑bar的p‑y曲线的桩‑土水平静载相互作用分析方法，包括如下步骤：S100、进行静力触探试验；S200、进行贯入速率控制式T‑bar试验；S300、进行预埋式应力式控制的T‑bar贯入试验；以及S400、获取基于应力控制式T‑bar试验的p‑y曲线。本发明通过开展速率控制式T‑bar模型试验，并与CPT试验进行对比，对不同埋深进行应力控制式T‑bar试验，采用原位测试或室内模型试验直接建立p‑y曲线，是一种新的研究思路；对基于应力式控制获得的p‑y曲线进行应力状态归一化，与经验法p‑y曲线进行对比，在变化趋势上实测曲线与经验曲线具有较好的相似性，并与桩的水平静载试验结果有较好的一致性。

主权项：1.一种基于T-bar的p-y曲线的桩-土水平静载相互作用分析方法，其特征在于：所述基于T-bar的p-y曲线的桩-土水平静载相互作用分析方法包括以下步骤：S100、进行CPT试验；CPT试验方案，包括如下步骤：为检验试验所用人工砂雨法获得的砂样的均匀性，并得到制备土样的锥尖阻力曲线，在进行进一步试验之前需要利用标准锥形探头进行对砂样的进行CPT试验；试验将CPT贯入时的探头探杆的贯入过程视为桩在砂土中被缓慢压入的过程，根据已有的经验认为其影响半径为3~5倍探头的直径；静力触探采用20mms的贯入速度匀速贯入；试验前已经对探头进行过标定，CPT试验方案包括：S101、用水泥刀或者小铲子刮平砂土表面，使表面不出现明显的坡度；S102、安装支架和贯入仪，连接数据采集仪和电脑；S103、调整探杆位置，使锥形探头的锥尖恰好触及土表面，拧紧固定螺丝；S104、打开电脑的配套软件，对此时的锥尖阻力示数和深度示数进行记录并且作归零处理，记录是否会出现超出规范值的零飘；如果没有则进行下一步的贯入，如果有则关闭软件，检查各个数据线的连接情况；S105、缓慢摇动贯入仪的摇杆，通过观察软件中贯入速度窗口的示数，将贯入速度控制在20mms；S106、贯入至设定深度，只贯入50cm，砂土总厚60cm时停止贯入，回收探杆；S107、在其他条件不变的情况下重复试验两次；S108、同一孔位进行三次平行试验后，关闭数据采集仪的电源，移动支架进行下一个孔位的试验；S200、进行贯入速率控制式T-bar试验；贯入速率控制式的T-bar试验方案，包括如下步骤：S201、沿用CPT试验的前两步，刮平土体和连接数据采集仪、电脑；S202、用T型探头换下锥形探头，调整探杆位置使探头下表面恰好接触土体且探头处于0°横放的状态，T型探头的轴和模型箱长边平行；T型探头为国际标准探头，长为250mm，探头直径为40mm，探头投影面积为100cm2；锥形探头为国际标准探头，直径为35.7mm，长度为31mm，锥尖顶角为60°，截面面积为10cm2；S203、打开电脑的配套软件，调整配置文件中的阻力参数，对锥尖阻力示数和深度示数进行记录并且作归零处理，记录是否会出现超出规范值的零飘；如果没有则进行下一步的贯入，如果有则关闭软件，检查各个数据线的连接情况；S204、缓慢摇动贯入仪的摇杆，通过观察软件中贯入速度窗口的示数，控制贯入速度在8mms；S205、贯入至设定深度，停止贯入，点击软件上的“停止锥入”按键，回收探杆；S206、在其他试验条件不变的情况下重复试验至少一次；S207、挖出表层砂土，用砂雨法再次铺设，将步骤S202中探头0°横放改为90°竖放，T型探头的轴和模型箱短边平行，重复步骤S201~步骤S206；S208、关闭数据采集仪的电源，结束试验；所述T-bar试验方案，包括：T-bar试验中也采用贯入速率控制得到T型探头下的锥尖阻力曲线，以对比CPT试验结果；S300、进行预埋式应力式控制的T-bar贯入试验；预埋式应力式控制的T-bar贯入试验的试验方法，包括如下步骤：将竖直方向上的桩-土相互作用特性，即探头预埋设时的贯入阻力曲线，用于水平方向的桩-土相互作用分析；受模型箱边界条件约束，静载试验的桩最大埋深不超过60cm，在砂土摩擦角为30°的情况下，静止土压力系数K0=0.5；在土体上部需要设置预埋设深度；试验的预埋设深度为：4、6、10、12.5、15、20、30cm，水平土压力为竖直土压力乘K0，在深度处土体的竖直向特性代表8、12、20、25、30、40、60cm深处土体的水平向特性；预埋式应力式控制的T-bar贯入试验的试验方案，包括：S301、安装好支架和贯入仪，拧紧固定螺丝固定住探杆，用T型探头换下锥形探头；将探头和深度计的电缆连接数据采集仪，连接电脑；S302、在连接杆上标记好深度，在孔位用小铲子挖掘出比埋设深度深2cm且符合T-bar截面的长方形坑；摇动摇杆使探头下降到预埋设深度；将挖掘出的砂土用制样时所用的人工砂雨法重新填回，并且用小铲子或者水泥刀刮平土体表面，标记处恰好和表层土齐平；S303、摇动摇杆使探头接触土体，以0.005MPa为一个加载增量缓慢加载，每过一个加载增量便记录对应的探头阻力和深度仪示数；S304、当贯入阻力达到1.5MPa，探头总阻力将会达到1500N，会引起贯入仪齿轮空转，此时深度计示数将失真，数据失效；或者贯入量达到8cm时，即两倍T-bar直径，停止贯入，回收探杆；S305、更换预埋设深度，重复步骤S301~步骤S304；S306、关闭数据采集仪，结束试验；S400、获取基于应力控制式T-bar试验的p-y曲线；获取基于应力控制式T-bar试验的p-y曲线，包括如下步骤：在T-bar试验选取7个深度，分别为4、6、10、12.5、15、20、30cm；通过所述应力控制式贯入，测得这七个预埋设深度处的贯入曲线；用归一化的思想分析各个深度下的锥尖阻力和位移关系，包括：归一化的探头阻力Q：Q=qnetσ’，其中qnet代表探头净阻力；σ’代表此深度处的有效土压力，通过土体的有效重度和深度相乘即可得到；Q为无量纲；归一化的位移Y：Y=yD，其中y代表探头预埋设时的位移，D代表T型探头的直径40mm，Y为无量纲；将经过上述处理的归一化阻力Q乘以静止土压力系数K0，试验土体摩擦角为30°，K0取0.5，得到水平向的归一化土反力P；由归一化土反力-归一化位移P-Y曲线图可得：T-bar试验所得到的的七条P-Y曲线，在Y的值为0~0.3时，P随Y的增加而增加，而且增加速度较快；在Y0.3后，P的值虽然随Y的增加而增加，但增加速度较之前有所下降，曲线开始转为较平滑的上升；由不同深度的P-Y曲线比较可得：在归一化位移Y的值为0~0.4的范围内时，七个埋深处的曲线基本重合，P-Y曲线的归一化结果较好；但在Y的值大于0.5后，曲线开始略有偏差，但曲线所表现出的趋势基本相同；总体上可认为归一化结果较好。

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