(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 202210382869.1 (22)申请日 2022.04.13 (71)申请人 甘肃省公路交通建 设集团有限公司 地址 730000 甘肃省兰州市城关区民主西 路9号 (72)发明人 朱胜祥　郑晓静　李沛江　余小龙　 肖锐　 (74)专利代理 机构 武汉楚天专利事务所 421 13 专利代理师 杨宣仙 (51)Int.Cl. E02D 27/12(2006.01) G06F 30/13(2020.01) (54)发明名称 用于存在 既有桩基条件下的桩基布设方法 及其校验方法 (57)摘要 本发明提供了一种用于存在 既有桩基条件 下的桩基布设方法及其校验 方法。 所述桩基布设 方法是在建筑物外侧每个L形拐角部位不可利用 的既有桩基A周围成四边形布设四根新桩B， 四边 形的两对角线相 交点过桩基A； 在建筑物剪力墙 的每个T形交叉部位不可利用的既有桩基C周围 成三角形布设三根新桩B， 桩基C的桩心位于三角 形内； 在建筑物剪力墙一字形墙部位不可利用的 既有桩基D两侧对称布置两根新桩B； 本发明有效 的避免了在既有桩基位置施工， 保证了工程质 量， 尤其适用于已施工桩基出现缺陷时， 对原有 桩基进行补强， 并通过计算上部结构外轮廓几何 形心与桩群(含具有承载力的原有旧桩)反力中 心是否重合来判断布桩是否合理。 权利要求书3页 说明书12页 附图7页 CN 114718105 A 2022.07.08 CN 114718105 A 1.一种用于存在既有桩基条件下的桩基布设方法， 其特征在于： 所述布设方法包括以 下步骤： (1)针对建筑物施工区域的既有桩基进行抽芯检测， 确定所有的既有桩基中芯样完整 的既有桩基为可利用桩基， 芯样不完整的既有桩基为 不可利用的桩基； (2)再对不可利用的桩基周围布置新桩， 其布置的方式如下： a.在建筑物外侧每个L形拐角部位不可利用的既有桩基A周围布设四根新桩B， 四根新 桩B的桩心连线为对角线相互垂直的四边形， 且四边形 的两对角线相交点过该部位的既有 桩基A； b.在建筑物剪力墙的每个T形交叉部位不可利用的既有桩基C周围布设三根新桩B， 三 根新桩B的桩心连线成三角形， 且既有桩基C的桩心位于三根新桩B桩心连线形成的三角形 内； c.在建筑物剪力墙一字形墙部位不可利用的既有桩基D两侧对称布置两根新桩B， 两根 新桩B以既有桩基D为中心且对称分布于剪力墙下方， 或两根新桩B的桩心连线过既有桩基D 的桩心， 且垂直于 剪力墙。 2.根据权利要求1所述的一种用于存在既有桩基条件下的桩基布设方法， 其特征在于： 所述新桩布设完成后， 根据相 邻桩基情况对新布设的桩基位置进 行微调； 并在Aut oCAD软件 中按照建筑物实际尺寸以毫米为单位绘制出新旧桩基混合布置图。 3.根据权利要求1所述的一种用于存在既有桩基条件下的桩基布设方法， 其特征在于： 所述步骤(2)的a步骤中， 布设在L形拐角部位不可利用的既有桩基A周围的四根新桩B的桩 心连线为 正方形。 4.根据权利要求1所述的一种用于存在既有桩基条件下的桩基布设方法， 其特征在于： 所述步骤(2)的b步骤中布设在T形 交叉部位不可以利用的既有桩基C周围的三根新桩B的桩 心连线成等边或等腰三角形； 所述三根新桩B均位于建筑物剪力墙处， 既有桩基C的桩心位 于三根新桩B桩心连线形成的等边或等腰三角形底边的中点处； 或等边或等腰三角形顶点 的新桩B位于建筑物剪力墙处， 既有桩基C的桩心位于三根新桩B桩心连线形成的等边或等 腰三角形的几何形心处。 5.一种用于存在既有桩基条件下的桩基布设的校验方法， 其特征在于所述校验方法针 对权利要求 1至4中任意一项 所述的用于存在既有桩基条件下的桩基布设方法进 行校验， 其 具体步骤如下： (1)计算新建建筑物几何形心坐标(x0， y0)； 按照新旧桩基混合布置图的尺寸绘制出新 建建筑物的外轮廓线， 取新建建筑物中相互垂 直的两条外边线的延长线交点作为坐标原 点 O， 并将建筑物的外轮廓所形成的封闭范围分割成n个矩形， 每个矩形的形心为其对角线的 交点， 第i个矩形的形心坐标为(xi， yi)， 第i个矩形的面积为Ai， 首先将第i个矩形的形心横 坐标xi与其面积 Ai相乘， 得到第i个矩形的面积对坐 标纵轴的面积 矩， 然后将n个矩形对坐标 纵轴的面积矩累加得到整个新建建筑物外轮廓的面积A对坐标纵轴的面积矩， 并得到公式 ①： 同样将第i个矩形的形心纵坐标yi与其面积Ai相乘， 得到第i个矩形的面积对坐标横轴权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114718105 A 2的面积矩， 然后 将n个矩形对坐标横轴的面积矩累加得到整个新建建筑物外轮廓的面积A对 坐标横轴的面积矩， 并得到公式 ②： 上述公式 ①和②中的x0， y0分别为新建建筑物几何形心坐标， 并通过面积矩计算公式 ① 和②计算得到新建 建筑物几何形心坐标(x0， y0)， 其计算公式为： 其中： (xi， yi)为分割的每 个矩形形心相对于坐标原点O的坐标； Ai为第i个矩形的面积； A为所有分区面积之和， 即整个新建 建筑物外轮廓的面积； (2)计算重新布桩后所有桩的反力中心坐标(x1， y1)； 首先将 步骤(1)中计算得到的新建 建筑物几何形心坐标(x0， y0)在新建建筑物外轮廓图中标注出来， 记为点E， 并以点E位置为 坐标原点进行以下计算； 然后将新建建筑物外轮廓图与新旧桩基混合布置图重叠， 以此得 到以新建建筑物几何形心E为坐标原点的新旧桩基混合布置图； 根据力矩平衡原理， 第i根 桩的反力Ni与桩心横坐标xi相乘， 得到第i根桩的反力Ni对坐标纵轴的力矩， 然后将n根桩的 反力对坐标纵轴的力矩累加， 得到所有桩的反力之和N对坐标纵轴的力矩， 并得到公式 ③： 同样， 将第i根桩的反力Ni与桩心纵坐标yi相乘， 得到第i根桩的反力Ni对坐标横轴的力 矩， 然后将n根桩的反力对坐标横轴的力矩累加， 该数值等于所有桩的反力 之和N对坐标横 轴的力矩， 并得到公式 ④： 通过公式 ③和④计算得到 重新布桩后所有桩的反力中心(x1， y1)， 计算公式为： 其中： (xi， yi)为第i根桩的桩心相对于坐标原点E的坐标； Ni为第i根桩的反力， 其数值 等于第i根桩的单桩竖向承载力标准 值； N为所有桩的反力， 其数值 等于所有桩的单桩竖向承载力标准 值之和； (3)将步骤(2)中的计算得到的重新布桩后所有桩的反力中心坐标(x1， y1)在新旧桩混 合布置图中标注出来； 当所有桩的反力中心(x1， y1)与新建建筑物几何形心坐标E重合或基 本重合即|x1|＜500mm且|y1|＜500mm， 则表示上部结构的几何中心与所有桩的反力中心不 存在较大的偏 心距， 不会出 现较大的偏 心弯矩， 则新桩的布设合理； 当|x1|≥500mm 或|y1|≥ 500mm时， 则表示上部结构的几何中心与所有桩的反力中心将存在较大偏心弯矩， 需调整新 桩的位置 。 6.根据权利要求5所述的一种用于存在既有桩基条件下的桩基布设的校验方法， 其特权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114718105 A 3