地下基礎(chǔ)樁(墻)技術(shù)參數(shù)簡(jiǎn)易計(jì)算法

吳 勇

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

地下基礎(chǔ)樁(墻)技術(shù)參數(shù)簡(jiǎn)易計(jì)算法

吳 勇

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

在進(jìn)行地下基礎(chǔ)樁(墻)施工時(shí)，為防止在計(jì)算過(guò)程中出現(xiàn)各數(shù)據(jù)值正、負(fù)符號(hào)的錯(cuò)標(biāo)、漏標(biāo)、誤標(biāo)，通過(guò)數(shù)軸圖計(jì)算法，發(fā)現(xiàn)根據(jù)已知參數(shù)，可以計(jì)算出樁(槽)底標(biāo)高、設(shè)計(jì)孔(槽)深、鋼筋籠吊筋長(zhǎng)度、空孔等參數(shù)，且各技術(shù)參數(shù)是準(zhǔn)確的。因此，數(shù)軸圖計(jì)算法能為實(shí)際施工提供準(zhǔn)確可靠的理論依據(jù)。

數(shù)軸;取值;正負(fù);零界點(diǎn);間距;驗(yàn)算;正負(fù)區(qū)域

地下基礎(chǔ)樁(墻)施工過(guò)程中,各技術(shù)參數(shù)均有正負(fù)數(shù)變化,為防止在計(jì)算過(guò)程中出現(xiàn)各數(shù)據(jù)值正、負(fù)符號(hào)的錯(cuò)標(biāo)、漏標(biāo)、誤標(biāo),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(shù)參數(shù)的可靠性、準(zhǔn)確性,為實(shí)際施工提供準(zhǔn)確、可靠、有理可循施工依據(jù)。

通過(guò)多年鉆孔灌注樁及地下連續(xù)墻施工時(shí)發(fā)現(xiàn),例如在計(jì)算設(shè)計(jì)孔(墻)深、鋼筋籠吊筋長(zhǎng)度等技術(shù)參數(shù)時(shí),要和現(xiàn)場(chǎng)護(hù)筒(導(dǎo)墻)標(biāo)高聯(lián)系,而護(hù)筒(導(dǎo)墻)標(biāo)高值是隨地面標(biāo)高正負(fù)而發(fā)生變化的[2]。因此,在實(shí)際施工過(guò)程中,很容易出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤,而且在計(jì)算完成后沒(méi)有另外一種計(jì)算方法來(lái)驗(yàn)算這一計(jì)算結(jié)果的正確性,一旦發(fā)生計(jì)算錯(cuò)誤就很難發(fā)現(xiàn)和及時(shí)更正。錯(cuò)誤的技術(shù)參數(shù)出現(xiàn)后會(huì)誤導(dǎo)施工[3],最終給項(xiàng)目造成經(jīng)濟(jì)損失。雖然諸如此類(lèi)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(jì)損失。因此,在計(jì)算技術(shù)參數(shù)和施工過(guò)程中,不斷總結(jié),最終得出一套既簡(jiǎn)便又不容易發(fā)生計(jì)算錯(cuò)誤的方法。

1 計(jì)算法的基本理論

計(jì)算法的基本理論是建立在數(shù)軸基礎(chǔ)上,當(dāng)鉆孔灌注樁或地下連續(xù)墻的各個(gè)技術(shù)數(shù)據(jù)指標(biāo)[4]全是正值或全是負(fù)值或既有正值又有負(fù)值時(shí),在計(jì)算各個(gè)技術(shù)數(shù)據(jù)指標(biāo)時(shí),實(shí)際就是在數(shù)軸上求各點(diǎn)之間的距離(絕對(duì)值)。此計(jì)算法分為以下四個(gè)步驟:

(1) 建立數(shù)軸和確定零點(diǎn)(圖1)。

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

(2) 以零點(diǎn)為中心界點(diǎn)劃分?jǐn)?shù)值的正負(fù)區(qū)域(圖2)。

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

(3) 將各技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)以零點(diǎn)為界點(diǎn),按正負(fù)數(shù)值分別標(biāo)注到數(shù)軸中的正、負(fù)區(qū)域中。

(4) 按施工要求分別在數(shù)軸中求出各點(diǎn)之間的間距即可。

(5) 再根據(jù)正、負(fù)區(qū)域,將計(jì)算出的數(shù)據(jù)前加上相應(yīng)的正、負(fù)號(hào)即可。

2 應(yīng)用實(shí)例

2.1 各技術(shù)指標(biāo)數(shù)據(jù)均為正數(shù)時(shí)

例:護(hù)筒(導(dǎo)墻)標(biāo)高為2.21 m,鋼筋籠頂標(biāo)高為1.75 m,樁(墻)頂標(biāo)高為0.85 m,有效樁(槽)長(zhǎng)為45 m,分別計(jì)算樁(槽)底標(biāo)高,設(shè)計(jì)孔(槽)深,鋼筋籠吊筋長(zhǎng)度,空孔。

計(jì)算步驟為:①建立數(shù)軸,并標(biāo)示出零點(diǎn)和劃分出正、負(fù)數(shù)值區(qū)域(左邊為正、右邊為負(fù),如圖2所示);②將各已知的數(shù)據(jù)標(biāo)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(jì)算出所求數(shù)據(jù)。

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

(2) 設(shè)計(jì)孔(槽)深=護(hù)筒(導(dǎo)墻)標(biāo)高-樁(槽)底標(biāo)高(2.21+44.15=46.36,此參數(shù)值為兩參數(shù)點(diǎn)之間的間距,設(shè)計(jì)孔深為:46.36 m)。

(3) 吊筋長(zhǎng)度=護(hù)筒(導(dǎo)墻)標(biāo)高-籠頂標(biāo)高(2.21-1.75=0.46,此參數(shù)值為兩參數(shù)點(diǎn)之間的間距,吊筋長(zhǎng)度為:0.46 m)。

(4) 空孔=護(hù)筒(導(dǎo)墻)標(biāo)高-樁(墻)頂標(biāo)高(2.21-0.85=1.36,此參數(shù)值為兩參數(shù)點(diǎn)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(jì)算數(shù)據(jù),下同;2)從圖中可以看出對(duì)所要計(jì)算的數(shù)據(jù)實(shí)際上就是求數(shù)軸上對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的絕對(duì)值,下同;3)當(dāng)所計(jì)算出的數(shù)據(jù)位于數(shù)軸的負(fù)數(shù)區(qū)域時(shí),在數(shù)據(jù)前加上“-”,下同。

2.2 各技術(shù)參數(shù)均為負(fù)數(shù)時(shí)

例:護(hù)筒(導(dǎo)墻)標(biāo)高為-2.21 m,鋼筋籠頂標(biāo)高為-1.75 m,樁(墻)頂標(biāo)高為-2.75 m,有效樁(槽)長(zhǎng)為45 m,分別計(jì)算樁(槽)底標(biāo)高,設(shè)計(jì)孔(槽)深,鋼筋籠吊筋長(zhǎng)度,空孔。

計(jì)算步驟為:①建立數(shù)軸,并標(biāo)示出零點(diǎn)和劃分出正、負(fù)數(shù)值區(qū)域;②將各已知的數(shù)據(jù)標(biāo)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(jì)算出所求數(shù)據(jù)。

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

(2) 設(shè)計(jì)孔(槽)深=護(hù)筒(導(dǎo)墻)標(biāo)高-樁(槽)底標(biāo)高(-2.21+47.75=-45.54, 此參數(shù)值為兩參數(shù)點(diǎn)之間的間距,設(shè)計(jì)孔深為:45.54 m)。

(3) 吊筋長(zhǎng)度=護(hù)筒(導(dǎo)墻)標(biāo)高-籠頂標(biāo)高(-2.21+1.75=-0.46,此參數(shù)值為兩參數(shù)點(diǎn)之間的間距,吊筋長(zhǎng)度為:-0.46 m,吊筋為負(fù)數(shù)時(shí),鋼筋籠高出護(hù)筒)。

(4) 空孔=護(hù)筒(導(dǎo)墻)標(biāo)高-樁(墻)頂標(biāo)高(-2.21+2.75=0.54,此參數(shù)值為兩參數(shù)點(diǎn)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(dāng)計(jì)算出的吊筋長(zhǎng)度為負(fù)數(shù)時(shí),證明籠頂高出護(hù)筒(導(dǎo)墻)面,從數(shù)軸中也可以看出籠頂高于護(hù)筒(導(dǎo)墻)面。

2.3 各技術(shù)參數(shù)既有正數(shù)也有負(fù)數(shù)時(shí)

例:護(hù)筒(導(dǎo)墻)標(biāo)高為2.21 m,鋼筋籠頂標(biāo)高為1.75 m,樁(墻)頂標(biāo)高為-2.75 m,有效樁(槽)長(zhǎng)為45 m,分別計(jì)算樁(槽)底標(biāo)高,設(shè)計(jì)孔(槽)深,鋼筋籠吊筋長(zhǎng)度,空孔。

計(jì)算步驟為:①建立數(shù)軸,并標(biāo)示出零點(diǎn)和劃分出正、負(fù)數(shù)值區(qū)域;②將各已知的數(shù)據(jù)標(biāo)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(jì)算出所求數(shù)據(jù)。

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

(2) 設(shè)計(jì)孔(槽)深=護(hù)筒(導(dǎo)墻)標(biāo)高-樁(槽)底標(biāo)高(2.21+47.75=49.96, 此參數(shù)值為兩參數(shù)點(diǎn)之間的間距,設(shè)計(jì)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(jì)算過(guò)程中注意正負(fù)號(hào)的運(yùn)算。

(3) 吊筋長(zhǎng)度=護(hù)筒(導(dǎo)墻)標(biāo)高-籠頂標(biāo)高(2.21-1.75=0.46,此參數(shù)值為兩參數(shù)點(diǎn)之間的間距,吊筋長(zhǎng)度為:0.46 m)。

(4) 空孔=護(hù)筒(導(dǎo)墻)標(biāo)高-樁(墻)頂標(biāo)高(2.21+2.75=4.96,此參數(shù)值為兩參數(shù)點(diǎn)之間的間距,空孔深度為:4.96 m)。

3 幾點(diǎn)說(shuō)明

從以上實(shí)例中可以看出,在計(jì)算各數(shù)據(jù)值時(shí),實(shí)際上就是計(jì)算各數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的間距,若要計(jì)算點(diǎn)上的數(shù)據(jù),只需在標(biāo)出和相關(guān)已知點(diǎn)之間的間距,然后再在求出的點(diǎn)按數(shù)軸上的正、負(fù)區(qū)域標(biāo)出相應(yīng)的正、負(fù)號(hào)即可。在數(shù)據(jù)計(jì)算過(guò)程中應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:

(1) 在建立數(shù)軸之后,應(yīng)及時(shí)將各參數(shù)準(zhǔn)確無(wú)誤地標(biāo)注于數(shù)軸之上;

(2) 待數(shù)據(jù)標(biāo)注完成之后,應(yīng)將各對(duì)應(yīng)的技術(shù)參數(shù)名稱(chēng)和各數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)地標(biāo)注于數(shù)軸之上,同時(shí)也應(yīng)將需要計(jì)算的各參數(shù)名稱(chēng)標(biāo)注在數(shù)軸相應(yīng)的位置之上;

(3) 計(jì)算的各數(shù)據(jù)實(shí)際就是求各數(shù)據(jù)點(diǎn)到零界點(diǎn)之間的間距;

(4) 在計(jì)算過(guò)程中應(yīng)注意各數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí)的正負(fù)號(hào),將計(jì)算結(jié)果標(biāo)注在相應(yīng)要求的參數(shù)名稱(chēng)之上,以檢驗(yàn)計(jì)算數(shù)據(jù)的正確性;

(5) 待計(jì)算結(jié)果經(jīng)檢驗(yàn)正確無(wú)誤后,再在求出的數(shù)據(jù)位于數(shù)軸正負(fù)區(qū)域給數(shù)據(jù)標(biāo)出相應(yīng)的正、負(fù)號(hào)即可。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在實(shí)際中的應(yīng)用和實(shí)踐證明,這一理論能有效地同實(shí)際結(jié)合起來(lái)作為計(jì)算實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)使用。

[1] 楊敏,王樹(shù)娟,王伯鈞,等.使用Geddes應(yīng)力系數(shù)公式求解單樁沉降[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)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(guó)土木工程學(xué)會(huì)編選委員會(huì).中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)土力學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文選集.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1983.

[3] 吳永紅,鄭剛.多支盤(pán)鉆孔灌注樁基礎(chǔ)沉降計(jì)算理論與方法[J].巖土工程學(xué)報(bào),2000,22(5):528-531.

[4] 葛忻聲,溫育琳,龔曉南.剛?cè)峤M合樁復(fù)合地基的沉降計(jì)算[J].太原理工大學(xué)學(xué)報(bào),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(zhuān)業(yè),從事地基與基礎(chǔ)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(fèi)雯麗)