CN111695181A - 一种新型的山区桩基桩长计算方法及其*** - Google Patents

一种新型的山区桩基桩长计算方法及其*** Download PDF

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张捷
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Abstract

本发明公开了一种新型的山区桩基桩长计算方法及其***，所述方法包括，在获取的桩端持力层的等高线图中***多个待计算桩长的桩位；根据输入的桩位圆心坐标、持力层等高线样条曲线的点坐标及搜索范围计算桩位圆心在搜索范围内距离桩位最近的两条等高线；根据两条等高线分别与桩位的距离及两条等高线的Z坐标属性，计算桩位的Z坐标；然后结合输入的桩顶标高及入持力层深度计算桩位的桩长；最后根据具有相同桩顶标高和入持力层深度的桩位，批量计算每个桩位的桩长。本发明提供的新型的山区桩基桩长计算方法，通过利用持力层等高线的数据和桩位与持力层等高线的距离，批量获得了山区桩基桩长，提高了桩长计算的效率和精度。

Description

一种新型的山区桩基桩长计算方法及其***
技术领域
本发明涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种新型的山区桩基桩长计算方法及其***。
背景技术
目前，在山区内建造火力发电厂、垃圾发电厂等建筑物通常需要进行打桩处理，然而桩端持力层面标高会随着地形的起伏产生非常大的变化，这使得桩长的预估和计算成为难点；现有技术通常根据每个地质钻孔柱状图分别进行计算，以得到每个钻孔柱状图对应的桩长，但该方法往往存在如下缺点：
1)计算工程量非常大，对于电厂内桩基达2000～3000根桩，如果对每个钻孔分别进行计算，耗时长且效率低；
2)钻孔与钻孔之间无数据，很难计算和判定孔与孔之间的桩长，只能通过两个钻孔点之间进行插值计算，而这种方式只适用于单向坡度的情况，对于实际山区地形，岩层面起伏很大，且一般不是单向坡度，简单的插值法计算偏差较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的山区桩基桩长计算方法及其***，通过利用持力层等高线的数据和桩位与持力层等高线的距离，批量获得了山区桩基桩长，提高了桩长计算的效率和精度。
为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种新型的山区桩基桩长计算方法，包括：
在获取的桩端持力层的等高线图中***多个待计算桩长的桩位；
根据输入的桩位圆心坐标、持力层等高线样条曲线的点坐标及搜索范围计算所述桩位圆心在所述搜索范围内距离所述桩位最近的两条等高线；
根据所述两条等高线分别与桩位的距离及两条等高线的Z坐标属性，计算桩位的Z坐标；
根据所述桩位的Z坐标、输入的桩顶标高及入持力层深度计算桩位的桩长；
根据具有相同桩顶标高和入持力层深度的桩位，批量计算每个桩位的桩长。
优选地，所述方法还包括，根据桩位场地标高、相对偏离桩位圆心的X向距离、相对偏离桩位圆心的Y向距离将所述批量计算得出每个桩位的桩长写入所述等高线图。
优选地，所述等高线图为CAD图，所述等高线样条曲线为所述CAD图内带标高属性的样条曲线。
优选地，所述计算桩位的Z坐标采用插值法
优选地，所述根据输入的桩位圆心坐标、持力层等高线样条曲线的点坐标及搜索范围计算所述桩位圆心在所述搜索范围内距离所述桩位最近的两条等高线，具体为采用公式：di＝((X1i-X2i)^2+(Y1i-Y2i)^2)^0.5，计算X1i±Ri和Y1i±Ri范围内的距离所选择桩位最短距离的两条等高线；
其中，桩位圆心坐标(X1i，Y1i)，持力层等高线样条曲线的点坐标(X2i，Y2i)，搜索范围Ri。
本发明实施例还提供一种新型的山区桩基桩长计算***，包括：
桩位获取单元，用于在获取的桩端持力层的等高线图中贴入多个待计算桩长的桩位；
等高线计算单元，用于根据输入的桩位圆心坐标、持力层等高线样条曲线的点坐标及搜索范围计算所述桩位圆心在所述搜索范围内距离所述桩位最近的两条等高线；
桩位坐标计算单元，用于根据所述两条等高线分别与桩位的距离及两条等高线的Z坐标属性，计算桩位的Z坐标；
桩长计算单元，用于根据所述桩位的Z坐标、输入的桩顶标高及入持力层深度计算桩位的桩长；
批量计算单元，用于选择具有相同桩顶标高和入持力层深度的桩位，批量计算每个桩位的桩长。
优选地，所述***还包括，桩长写入单元，用于根据桩位场地标高、相对偏离桩位圆心的X向距离、相对偏离桩位圆心的Y向距离将所述批量计算得出每个桩位的桩长写入所述等高线图。
优选地，所述***中，所述等高线图为CAD图，所述等高线样条曲线为所述CAD图内带标高属性的样条曲线。
本发明实施例还提供一种计算机终端设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例所述的新型的山区桩基桩长计算方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的新型的山区桩基桩长计算方法。
相对于现有技术，本发明实施例至少存在以下有益效果：
(1)本发明充分利用持力层等高线的数据和桩位与持力层等高线的距离，批量获得了山区桩基桩长，提高了桩长计算的效率和精度；
(2)适用于桩承载力主要为桩端起作用的嵌岩桩以及已知需要进行持力层的最小长度的摩擦桩，适用范围广。
附图说明
图1是本发明某一实施例提供的新型的山区桩基桩长计算方法的流程示意图；
图2是本发明某一实施例提供的用来执行所述方法的小程序界面图；
图3是本发明某一实施例提供的新型的山区桩基桩长的计算结果界面图；
图4是本发明某一实施例提供的新型的山区桩基桩长计算***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，文中所表述的小程序只是用于实现本发明所保护方法的一种方式，当然还可以通过利用程序编辑的网页、app等其他方式来执行所述方法，在此不对执行主体进行限制。
应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1，本发明某一实施例提供了一种新型的山区桩基桩长计算方法，包括：
S10、在获取的桩端持力层的等高线图中***多个待计算桩长的桩位；
在本步骤中，先根据地已有的地质勘测钻孔柱状图资料，整理得到桩端持力层的等高线，然后将这些等高线在CAD中绘制得到等高线的CAD图，接着把要批量计算的多个桩位***图中。
其中，需要说明的是，桩端持力层是指设计端承桩的桩端支撑层地基，该地基层必须满足在使用年限内的耐久性、上部建筑物的稳定性、在极端自然环境下的安全性。常见的桩端持力层，多为原土层下坚硬的岩层。
S20、根据输入的桩位圆心坐标、持力层等高线样条曲线的点坐标及搜索范围计算所述桩位圆心在所述搜索范围内距离所述桩位最近的两条等高线；
在本步骤中，主要使用的是两点间的距离公式来进行计算，针对步骤S10中输入的桩位，先标出每个桩位的圆心坐标，然后在持力层等高线样条曲线取相应的点坐标，然后计算多个桩位圆心分别与点坐标之间的距离，其中，搜索范围主要是用来限定计算的范围，使其不超过预先设定的合理计算范围。然后从计算结果中选出距离最近的两条等高线。
S30、根据所述两条等高线分别与桩位的距离及两条等高线的Z坐标属性，计算桩位的Z坐标；
在步骤S20中得到距离最近的两条等高线的同时，也可以获取它们的标高属性，即各自的Z坐标属性(Z1i,Z2i)；然后根据选出距离最近的两条等高线，先确定落入该两条等高线之间的桩位的数量，再分别计算出这些桩位与两条等高线的距离d1i，d2i；最后根据桩位距离等高线的距离d1i，d2i；插值计算求得桩位的Z坐标Z3i(Z3i＝Z1i+d1i*(Z1i-Z1i)/(d1i+d2i),其中Z1i为较小值的等高线标高)，此Z坐标Z3i即为桩位所在的持力层面标高。
S40、根据所述桩位的Z坐标、输入的桩顶标高及入持力层深度计算桩位的桩长；
此步骤中，根据桩顶标高Zi、持力层的标高Z3i和入持力层的深度L1i，利用公式Li＝Zi-Z3i+L1i，计算求得各桩位的桩长。
S50、根据具有相同桩顶标高和入持力层深度的桩位，批量计算每个桩位的桩长。
需要说明的是，在本实例中主要依靠小程序来执行上述计算方法，小程序根据选择的所有相同桩顶标高和入持力层的桩，批量计算各桩位的桩长Li；
本发明某一实施例中，所述方法还包括，根据桩位场地标高、相对偏离桩位圆心的X向距离、相对偏离桩位圆心的Y向距离将所述批量计算得出每个桩位的桩长写入所述等高线图。
其中，小程序根据相对偏离桩圆心X和Y向的桩长标注位置，在CAD中写入相应的计算桩长Li，同时，在桩位原位标注写入桩长和桩持持力层等高线标高、桩顶标高，方便设计、校审人员查看核对。
本发明某一实施例中，所述等高线图为CAD图，所述等高线样条曲线为所述CAD图内带标高属性的样条曲线。
其中，CAD又称计算机辅助设计，指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；CAD图具有多种功能，包括(1)平面绘图：能以多种方式创建直线、圆、椭圆、圆环多边形(正多边形)、样条曲线等基本图形对象。(2)绘图辅助工具：提供了正交、对象捕捉、极轴追踪、捕捉追踪等绘图辅助工具。(3)正交功能使用户可以很方便地绘制水平、竖直直线，对象捕捉可帮助拾取几何对象上的特殊点，而追踪功能使画斜线及沿不同方向定位点变得更加容易。(4)编辑图形：CAD具有强大的编辑功能，可以移动、复制、旋转、阵列、拉伸、延长、修剪、缩放对象等。(5)标注尺寸：可以创建多种类型尺寸，标注外观可以自行设定。(6)书写文字：能轻易在图形的任何位置、沿任何方向书写文字，可设定文字字体、倾斜角度及宽度缩放比例等属性。(7)图层管理功能：图形对象都位于某一图层上，可设定对象颜色、线型、线宽等特性。
本发明某一实施例中，所述计算桩位的Z坐标采用插值法。
需要说明的是，在离散数据的基础上补插连续函数，使得这条连续曲线通过全部给定的离散数据点。插值是离散函数逼近的重要方法，利用它可通过函数在有限个点处的取值状况，估算出函数在其他点处的近似值。
本发明某一实施例中，所述根据输入的桩位圆心坐标、持力层等高线样条曲线的点坐标及搜索范围计算所述桩位圆心在所述搜索范围内距离所述桩位最近的两条等高线，具体为采用公式：di＝((X1i-X2i)^2+(Y1i-Y2i)^2)^0.5，计算X1i±Ri和Y1i±Ri范围内的距离所选择桩位最短距离的两条等高线；
其中，桩位圆心坐标(X1i，Y1i)，持力层等高线样条曲线的点坐标(X2i，Y2i)，搜索范围Ri。
请参阅图2-3，本发明实施例还提供了利用该小程序计算的输入界面及计算结果；其中在小程序的输入界面包括的参数及对应数值分别为：场地标高178.30m、桩顶相对标高-2.0m、桩径0.8m、搜索范围10.0m、标注文字相对圆心X向距离0.2m以及标注文字相对圆心Y向距离0.2m。
对应图3显示其计算结果：图三中给出了距离最近的两条等高线，在这两条等高线范围内有三个桩位，桩位编号分别为：ZH-E-04a、ZH-E-04b、ZH-E-04c；自定义设置的桩顶标高均为-3.000m，计算得出的桩位的桩长分别为：9.60m、9.30m和9.60m。
请参阅图4，本发明实施例还提供一种新型的山区桩基桩长计算***，包括：
桩位获取单元，用于在获取的桩端持力层的等高线图中贴入多个待计算桩长的桩位；
等高线计算单元，用于根据输入的桩位圆心坐标、持力层等高线样条曲线的点坐标及搜索范围计算所述桩位圆心在所述搜索范围内距离所述桩位最近的两条等高线；
桩位坐标计算单元，用于根据所述两条等高线分别与桩位的距离及两条等高线的Z坐标属性，计算桩位的Z坐标；
桩长计算单元，用于根据所述桩位的Z坐标、输入的桩顶标高及入持力层深度计算桩位的桩长；
批量计算单元，用于选择具有相同桩顶标高和入持力层深度的桩位，批量计算每个桩位的桩长。
本发明某一实施例中，所述***还包括，桩长写入单元，用于根据桩位场地标高、相对偏离桩位圆心的X向距离、相对偏离桩位圆心的Y向距离将所述批量计算得出每个桩位的桩长写入所述等高线图。
本发明某一实施例中，所述***中，所述等高线图为CAD图，所述等高线样条曲线为所述CAD图内带标高属性的样条曲线。
本发明实施例还提供一种计算机终端设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述任意一个实施例所述的新型的山区桩基桩长计算方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一个实施例所述的新型的山区桩基桩长计算方法。
处理器用于控制该计算机终端设备的整体操作，以完成上述的全自动用电量预测方法的全部或部分步骤。存储器用于存储各种类型的数据以支持在该计算机终端设备的操作，这些数据例如可以包括用于在该计算机终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。该存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
在一示例性实施例中，计算机终端设备可以被一个或多个应用专用集成电路(Application Specific 1ntegrated Circuit，简称AS1C)、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device,简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述的新型的山区桩基桩长计算方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的新型的山区桩基桩长计算方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器，上述程序指令可由计算机终端设备的处理器执行以完成上述的新型的山区桩基桩长计算方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型的山区桩基桩长计算方法，其特征在于，包括：
在获取的桩端持力层的等高线图中***多个待计算桩长的桩位；
根据输入的桩位圆心坐标、持力层等高线样条曲线的点坐标及搜索范围计算所述桩位圆心在所述搜索范围内距离所述桩位最近的两条等高线；
根据所述两条等高线分别与桩位的距离及两条等高线的Z坐标属性，计算桩位的Z坐标；
根据所述桩位的Z坐标、输入的桩顶标高及入持力层深度计算桩位的桩长；
根据具有相同桩顶标高和入持力层深度的桩位，批量计算每个桩位的桩长。
2.根据权利要求1所述的新型的山区桩基桩长计算方法，其特征在于，还包括：根据桩位场地标高、相对偏离桩位圆心的X向距离、相对偏离桩位圆心的Y向距离将所述批量计算得出每个桩位的桩长写入所述等高线图。
3.根据权利要求1所述的新型的山区桩基桩长计算方法，其特征在于，所述等高线图为CAD图，所述等高线样条曲线为所述CAD图内带标高属性的样条曲线。
4.根据权利要求1所述的新型的山区桩基桩长计算方法，其特征在于，所述计算桩位的Z坐标采用插值法。
5.根据权利要求1所述的新型的山区桩基桩长计算方法，其特征在于，所述根据输入的桩位圆心坐标、持力层等高线样条曲线的点坐标及搜索范围计算所述桩位圆心在所述搜索范围内距离所述桩位最近的两条等高线，具体为采用公式：di＝((X1i-X2i)^2+(Y1i-Y2i)^2)^0.5，计算X1i±Ri和Y1i±Ri范围内的距离所选择桩位最短距离的两条等高线；
其中，桩位圆心坐标(X1i,Y1i)，持力层等高线样条曲线的点坐标(X2i,Y2i)，搜索范围Ri。
6.一种新型的山区桩基桩长计算***，其特征在于，包括：
桩位获取单元，用于在获取的桩端持力层的等高线图中贴入多个待计算桩长的桩位；
等高线计算单元，用于根据输入的桩位圆心坐标、持力层等高线样条曲线的点坐标及搜索范围计算所述桩位圆心在所述搜索范围内距离所述桩位最近的两条等高线；
桩位坐标计算单元，用于根据所述两条等高线分别与桩位的距离及两条等高线的Z坐标属性，计算桩位的Z坐标；
桩长计算单元，用于根据所述桩位的Z坐标、输入的桩顶标高及入持力层深度计算桩位的桩长；
批量计算单元，用于选择具有相同桩顶标高和入持力层深度的桩位，批量计算每个桩位的桩长。
7.根据权利要求6所述的新型的山区桩基桩长计算***，其特征在于，还包括：
桩长写入单元，用于根据桩位场地标高、相对偏离桩位圆心的X向距离、相对偏离桩位圆心的Y向距离将所述批量计算得出每个桩位的桩长写入所述等高线图。
8.根据权利要求6所述的新型的山区桩基桩长计算***，其特征在于，还包括：所述等高线图为CAD图，所述等高线样条曲线为所述CAD图内带标高属性的样条曲线。
9.一种计算机终端设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至6任一项所述的新型的山区桩基桩长计算方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的新型的山区桩基桩长计算方法。
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