(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111639666.8 (22)申请日 2021.12.2 9 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114197445 A (43)申请公布日 2022.03.18 (73)专利权人 同济大学 地址 200092 上海市杨 浦区四平路1239号 (72)发明人 谢立全　顾悦洋　王忠岱　 (74)专利代理 机构 上海科律专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 31290 专利代理师 叶凤 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) E02D 5/04(2006.01) E02D 5/16(2006.01)E02D 19/04(2006.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 106759083 A,2017.0 5.31 CN 109190 323 A,2019.01.1 1 CN 213571995 U,2021.0 6.29 CN 211143100 U,2020.07.31 JP 2004197403 A,2004.07.15 审查员 肖璐 (54)发明名称 一种双排板桩减压自卸荷方法及其双排桩 结构 (57)摘要 一种双排板桩减压自卸荷方法包括自卸荷 双排板桩的设计安装流程和自卸荷双排板桩力 学计算最优 过程， 通过对该方法设计可得到一种 双排板桩结构， 包括双排板桩、 卸荷土工布、 充 填 土、 锚固环和顶支撑， 其中， 所述的双排板桩竖直 插入待施工区域的软土地基中； 所述的顶支撑横 杠于双排板桩的顶部位置； 所述的双排板桩内侧 布置若干锚固环， 在所述的锚固环上悬挂卸荷土 布， 将双排板桩围合的空间分隔成若干层； 所述 的充填土填在卸荷土工布上， 直至围合空间充 实。 本发明通过卸荷土工布分担其上充填土自 重， 从而大幅降低了充填土内的土体应力也大幅 消减了充填土对双排板桩的土 压力荷载。 权利要求书2页 说明书5页 附图7页 CN 114197445 B 2022.10.14 CN 114197445 B 1.一种双排板桩减压自卸荷方法， 其特征在于： 包括自卸荷双排板桩的设计安装流程 和自卸荷 双排板桩力学计算 最优过程； 步骤1， 自卸荷双排板桩的设计安装流程， 对待施工的区域进行双排板桩结构的合理搭 建， 以形成围堰； 步骤2， 自卸荷双排板桩力学计算最优过程， 对搭建的自卸荷双排板桩结构进行力学计 算， 以得到不同层数的土 工布卸力作用下双排板桩的载荷； 所述的自卸荷 双排板桩的设计安装流 程包括如下步骤： 2.1)首先对待施工区域进行测量定位， 明确边界条件， 在软土地基上进行双排板桩的 打桩施工， 在两排板桩之间的间距设为d， 打入软土地基中的双排板桩的深度为H2， 软土地 基以上的双排板桩悬臂高度为H1， 接着在双 排板桩的顶部位置安装顶支撑(5)， 安装顶支撑 后对双排板桩合 为形成空间区域内的积水进行抽水， 直至软土地基(6)露出， 清除浮泥； 2.2)在软土地基地面以上的双排板桩内侧设置锚固环， 锚固环设置n层， 每层高度设置 为H1/n； 2.3)在双排板桩围堰合成的空间中， 铺设第一层卸荷土工布并将其锚定于锚固环(4)， 其中卸荷土工布(2)上设置加筋带(7)， 加筋带纵横布置间距相同， 接着在卸荷土工布上进 行充填土(3)的充填， 并对充填土(3)进行夯实； 2.4)待铺设第一层完成后， 重复上述2.3的步骤， 继续进行上一层充填土(3)的施工， 直 至最上层卸荷土工布(2)的设计位置， 总共累计铺设n层卸荷土工布， 最后在双排板桩桩顶 的充填土(3)预留有一定的超高； 所述的自卸荷 双排板桩力学计算 最优过程包括如下步骤： 3.1)当双排板桩之间未设置卸荷土工布时， 普通双排板桩桩的总土压力即双排板桩受 到内部土体作用向外 倾倒所产生的主动土压力之和为T1＝1/2γH2Ka， 双排板桩底部计 算点 土压力最大， 为K1＝HKaγ， γ为土密度， H为双排板桩内部 土体高度， Ka为主动土 压力系数； 3.2)当双排板桩之间设置n层卸荷土工布(2)时， 若存在n层卸荷土工布分隔土层， 则总 土压力计算公式 n≥2， 双排板桩底 部计算点土压力最大， 计算公式为 n≥2， 其中Kγ为土压力 传递系数0～1， 其定义为上层充填土传递给下层充填土的土压力比例， 即传递系 数乘以上 层充填土底部 土压力便为下层充填土顶部 土压力大小； 3.3)Kγ值根据卸荷土工布下凹程度以及上下层充填土分离程度进行判定， 当充填土沉 降导致卸荷土工布(2)开始下凹， Kγ便从1开始减小， 当卸荷土工布下凹接近极限亦或上下 层充填土几乎完全分离无接触时， Kγ便接近于0； 假设卸荷土工布从开始下 凹到下凹面接近 极限的过程中， 卸荷土工布上下充填土层接触面积占初始接触面积的比例为ΔX， 构建Kγ与 ΔX之间的函数关系， Kγ＝k*ΔX， k为比例系数； 3.4)通过对安装有卸荷土工布 的双排板桩主动土压力与不含卸荷土工布 的双排板桩 主动土压力之比的计算公式B＝1 ‑T2/T1， B表示卸荷比， T2经过计算小于T1， B在0～1之间， 当需要的卸荷比B为 η ％时， 由于Kγ已确定， 反向计算出 所需卸荷土 工布层数n。 2.如权利要求1所述的一种双排板桩减压自卸荷方法， 其特征在于： 所述顶支撑为H型权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114197445 B 2钢。 3.一种由权利要求1所述的减压自卸荷方法设计得到的双排板桩结构， 其特征在于： 该 结构包括双排板桩(1)、 卸荷土工布(2)、 充填土(3)、 锚 固环(4)和顶支撑(5)， 其中， 所述的 双排板桩竖直插入待施工区域的软土地基(6)中； 所述的顶支撑横杠于双排板桩的顶部位 置； 所述的双排板桩内侧布置若干锚固环， 在所述的锚固环上悬挂卸荷土工布， 将双排板桩 围合的空间分隔成若干层； 所述的充填土(3)填在卸荷土 工布上， 直至围合空间充实。 4.如权利要求3所述的一种双排板桩结构， 其特征在于： 所述的锚固环(4)布置若干对， 从在清理浮泥后的软土地基地面位置开始往上以一定的间隔高度固定在双排板桩内侧， 其 中同一对 锚固环都处在同一水平面上。 5.如权利要求3所述的一种双排板桩结构， 其特征在于： 所述的卸荷土工布(2)底面缝 制加筋带(7)加固， 加筋带纵横均匀交叉布置 。 6.如权利要求3所述的一种双排板桩结构， 其特征在于： 所述的卸荷土工布(2)采用聚 丙烯长丝条。 7.如权利要求3所述的一种双排板桩结构， 其特征在于： 加筋带(7)纵横交叉呈现田字 形状， 布置间距1～3米， 所述的加筋带的极限承载力达到卸荷土工布(2)上面所充填土体重 量的2～5倍。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114197445 B 3