适用于富水地层洞桩法车站rjp止水帷幕半径计算方法
技术领域
1.本发明属于建筑施工技术领域，特别涉及一种适用于富水地层洞桩法车站rjp止水帷幕半径计算方法。
背景技术：2.在目前由于城市空间不断发展，基础设施不断完善，地面交通、管线、建构筑物已成为制约传统的地铁施工的重要因素，因此采用洞桩法进行地铁车站暗挖施工便成为未来发展趋势。在砂卵石地层，渗透系数大，施工风险高、难度大、成本高，传统止水帷幕搭接方法难以取得良好的止水效果。因此有必要改善暗挖车站洞内止水技术，调整止水帷幕搭接方式，保证止水效果。
技术实现要素：3.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种适用于富水地层洞桩法车站rjp止水帷幕半径计算方法，保证暗挖车站止水效果的同时减少止水材料用量，降低成本。
4.为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
5.本发明实施例提供了一种适用于富水地层洞桩法车站rjp止水帷幕半径计算方法，相邻两根灌注桩中间设一根rjp旋喷桩，rjp旋喷桩与两侧的灌注桩搭接组成止水帷幕，rjp旋喷桩的圆心与两侧灌注桩圆心的距离相等，rjp旋喷桩的圆心与两侧灌注桩圆心在一条直线上；rjp旋喷桩最小半径的计算公式如下：
[0006][0007]
上式中，r-rjp旋喷桩最小半径，单位：m；
[0008]
r-灌注桩半径，单位：m；
[0009]
l-rjp旋喷桩最小搭接弧长，单位：m；
[0010]
s-相邻两根灌注桩间距，单位：m。
[0011]
作为优选，工程中根据地质情况确定止水所需rjp旋喷桩最小搭接弧长。
[0012]
作为优选，适用于桩径0.6-1.5m的rjp旋喷桩。
[0013]
本发明具有如下有益效果：
[0014]
本发明所提供的一种适用于富水地层洞桩法车站rjp止水帷幕半径计算方法，在富水地层洞桩法车站施工时，可保证止水帷幕止水效果，确保施工安全。
[0015]
渗水一般发生在桩与桩之间的咬合部位，利用渗流力与渗流路径长度成反比这一原理，计算桩与桩之间咬合体的边缘长度，将其作为渗流路径的长度,渗流路径越长，止水效果越好。工程中根据地质确定止水所需最小搭接弧长后，通过本发明提供的公式可计算得出rjp旋喷桩最小半径，在保证暗挖车站止水效果的同时减少止水材料用量，降低成本。
[0016]
本发明施工简单，在施工时不增加技术人员的工作难度，具有较好的可实施性；本
发明通过对rjp止水帷幕搭接方式的深入分析，研究出更为合理的搭接方式，适用范围包括但不限于富水地层洞桩法车站，保证止水效果，具有良好的社会及经济效益。
附图说明
[0017]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些实施例。
[0018]
图1为本发明实施例rjp止水帷幕搭接设计结构示意图。
[0019]
附图标记说明：
[0020]
1.灌注桩；2.rjp旋喷桩。
具体实施方式
[0021]
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
[0022]
本实施例提供了一种适用于富水地层洞桩法车站rjp止水帷幕半径计算方法，采用洞内rjp施作止水帷幕，在灌注桩直径、桩心距离和桩间止水材料用量(即止水材料横截面积)等因素相同时，先计算灌注桩1与rjp旋喷桩2搭接弧长。
[0023]
如图1所示，相邻两根灌注桩1中间设一根rjp旋喷桩2，rjp旋喷桩2与两侧的灌注桩1搭接组成止水帷幕，rjp旋喷桩2的圆心与两侧灌注桩1圆心的距离相等，假定灌注桩1半径r，相邻两灌注桩1桩间距s，rjp旋喷桩2半径r。当rjp旋喷桩2面积一定，半径r为定值，单边rjp旋喷桩搭接弧长l＝αr，α为圆心角，在δao1o3中有以下关系：
[0024][0025]
rjp旋喷桩圆心o3可在中线上下移动，假设o3坐标(0，h),两侧灌注桩圆心坐标分别为o1坐标o2坐标则则搭接弧长l与h的函数为：
[0026][0027]
通过计算当h为0时，搭接弧长l长度最长。由此得知，三个圆心(o1、o2、o3)在同一条直线上时，rjp旋喷桩搭接弧长l最长。
[0028]
由于渗流力与渗流路径长度(搭接弧长)成反比，渗流路径越长，止水效果越好。因此，本实施例采用rjp旋喷桩2的圆心与两侧灌注桩1圆心在一条直线上。
[0029]
从而可反算得出rjp旋喷桩最小半径的计算公式如下：
[0030]
[0031]
上式中：r为rjp旋喷桩最小半径，单位：m；r为灌注桩半径，单位：m；l为rjp旋喷桩最小搭接弧长，单位：m；s为相邻两根灌注桩间距，单位：m。
[0032]
本实施例中，采用φ1000mm的灌注桩1，相邻两根灌注桩1之间的桩间距为1250mm，中间施作旋喷桩2组合形成止水帷幕，灌注桩1圆心与rjp旋喷桩2圆心在同一直线时rjp旋喷桩搭接弧长最长。
[0033]
工程中根据地质情况确定止水所需rjp旋喷桩最小搭接弧长。根据本实施例工程地质情况，当rjp旋喷桩最小搭接弧长(单边止水所需最小搭接弧长)l＝650mm时，即可达到满足工程需要渗透系数小于0.001m/d的止水效果，因此，本实施例中rjp旋喷桩最小搭接弧长l为650mm。
[0034]
从而推出满足止水所需的rjp旋喷桩最小半径：rjp旋喷桩最小搭接弧长r＝500mm，得α＝74
°
，则在δao1o3中，ao3长度即为所求rjp旋喷桩半径r，由ao1＝500mm，根据余弦定理：
[0035]
|ao3|2＝|ao1|2+|o1o3|
2-2|ao1||o1o3|cos∠ao1o3，
[0036]
则所求ao3＝376mm，即达到止水效果所需的rjp旋喷桩最小半径r＝376mm。
[0037]
由以上技术方案可以看出，本实施例提供的适用于富水地层洞桩法车站rjp止水帷幕半径计算方法，在富水地层洞桩法车站施工时，可保证止水帷幕止水效果，确保施工安全。渗水一般发生在桩与桩之间的咬合部位，利用渗流力与渗流路径长度成反比这一原理，计算桩与桩之间咬合体的边缘长度，将其作为渗流路径的长度,渗流路径越长，止水效果越好。工程中根据地质确定止水所需最小搭接弧长后，通过本发明提供的公式可计算得出rjp旋喷桩最小半径，在保证暗挖车站止水效果的同时减少止水材料用量，降低成本。本实施例施工简单，在施工时不增加技术人员的工作难度，具有较好的可实施性；通过对rjp止水帷幕搭接方式的深入分析，研究出更为合理的搭接方式，适用范围包括但不限于富水地层洞桩法车站，保证止水效果，具有良好的社会及经济效益。
[0038]
以上通过实施例对本发明实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明实施例的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明实施例的实施范围。本发明实施例的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明实施例所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明实施例技术方案的启发下，在本发明实施例的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明实施例的专利涵盖保护范围之内。
技术特征：1.一种适用于富水地层洞桩法车站rjp止水帷幕半径计算方法，其特征在于，相邻两根灌注桩中间设一根rjp旋喷桩，rjp旋喷桩与两侧的灌注桩搭接组成止水帷幕，rjp旋喷桩的圆心与两侧灌注桩圆心的距离相等，rjp旋喷桩的圆心与两侧灌注桩圆心在一条直线上；rjp旋喷桩最小半径的计算公式如下：上式中，r-rjp旋喷桩最小半径，单位：m；r-灌注桩半径，单位：m；l-rjp旋喷桩最小搭接弧长，单位：m；s-相邻两根灌注桩间距，单位：m。2.根据权利要求1所述的适用于富水地层洞桩法车站rjp止水帷幕半径计算方法，其特征在于，工程中根据地质情况确定止水所需rjp旋喷桩最小搭接弧长。3.根据权利要求1所述的适用于富水地层洞桩法车站rjp止水帷幕半径计算方法，其特征在于，适用于桩径0.6-1.5m的rjp旋喷桩。
技术总结本发明提供了一种适用于富水地层洞桩法车站RJP止水帷幕半径计算方法，相邻两根灌注桩中间设一根RJP旋喷桩，RJP旋喷桩与两侧的灌注桩搭接组成止水帷幕，RJP旋喷桩的圆心与两侧灌注桩圆心的距离相等，RJP旋喷桩的圆心与两侧灌注桩圆心在一条直线上；RJP旋喷桩的最小半径的计算公式如下：上式中，r为旋喷桩最小半径，单位：m；R为灌注桩半径，单位：m；L为旋喷桩最小搭接弧长，单位：m；S为相邻两根灌注桩间距，单位：m。本发明保证暗挖车站止水效果的同时减少止水材料用量，降低成本。成本。成本。
技术研发人员：郑阳 刘鹏 贺维国 陈翰 尹亚雄 汤浩杰 李清菲 李明君 毕丽平 谢逸远
受保护的技术使用者：中铁第六勘察设计院集团有限公司 烟台市轨道交通集团有限公司
技术研发日：2022.03.28
技术公布日：2022/7/5
