PDF《第27卷第1期》

第27卷第1期2010年3月 河北工程大学学报(自然科学版) Journal of Hebei University of Engineering(Natural Science Edition) V01.

27 No.1 Mar.2010 文章编号:1673―9469(2010)01―0088―04 基于粗糙集的载体桩质量核心影响因素分析 李万庆1.李继萍1,孟文清2,石华旺2 (1.河北工程大学经济管理学院,河北邯郸056038;

2.河北工程大学土木工程学院,河北邯郸056038) 摘要:针对载体桩质量不容易控制的特点,在剖析载体桩承载机理的基础上,分析了影响载体桩 质量的各因素,并引入粗糙集理论,建立了影响因素约简模型.以邯郸地区载体桩工程为例,通 过模型约简得出最小的影响因素集,从而确立了影响载体桩质量的核・G-影响因素,为载体桩的 质量预测和控制提供理论依据.结果显示该方法克服了目前人们以主观和定性分析为主的缺 点,可信度较高. 关键词:载体桩;

质量;

核心影响因素;

粗糙集 中图分类号:TU473.1 文献标识码:A Study on the core factors affecting the quality of pile with bearing base based on rough set LI Wan-qin91,u Ji-ping'

,MENG Wen.qiI留,SHI ttua-wan92 (1.School d Economics and Management,Hebei University of ErIgi峨,HebeiHaMan 056038,China;

2.College of Civil EIlgir哪,HebeiUniversity of EIlgiI】蛐,Hebei HaMan 056038,China) Abstract:Based

011 the characteristics of query of pile with bearing base difficult to control,the influenc― ing factors of pile quality are analyzed,and the reduction model of influencing factors is established accord- ing to the呻set theory.With the example of the pile project with bearing base in Han&

m city,the minimal influencing factors set眦obtained,and the COle influencing factors of pile with bt嫡ng base quali哆are built,which provides theoretical basis for quality prediction and the control of pile with bearing base.The results show that the method ovel-o)艄the subjective and qualitative factors and achieves with hi曲rehability. Key words:pile with bearing base;

quality;

core influencing factors;

rough set 载体桩是针对夯击式沉管扩底桩存在的问题 发展起来的,突破了传统的桩基础和地基处理观 念,避开浅部软弱松散的土层,是一种具有中国特 色的新桩型[1.】.随着载体桩的广泛使用,如何确 保成桩质量成为桩基工程面临的最大问题.目前 人们对影响载体桩质量的研究仍停留在最初阶 段,仅仅是找出所有影响因素,而在多数情况下, 载体桩的质量却是被少数几个重要因素决定的. 找出这些重要因素是确保成桩质量的关键.粗糙 集理论提供了处理这种问题的工具一知识约 简【4J.本文将通过引入粗糙集理论,建立约简模 型,利用邯郸地区载体桩的历史数据对所有影响 载体桩质量的因素进行处理,去掉冗余信息,确立 核心影响因素集,以期更好的指导施工,确保成桩 质量. 1粗糙集理论简介 粗糙集理论【5q1是波兰科学家Pawlak教授在 1982年提出的一种数据推理方法,为处理不精确、 不确定与不完全数据并从数据中挖掘出需要的知 识,提供了一种有效的途径.该理论从数据中推 理逻辑规则作为知识系统的模型,可以输出定性、 定量或混合性信息;

定义条件属性和决策属性间 收稿日期:2009一12一∞ 作者简介:李万庆(1954一).男,河北临漳人,教授,博士,从事工程管理研究. 第1期 李万庆等:基于粗糙集的载体桩质量核心影响因素分析 的依赖关系及输入空间与输出空间的映射关系是 通过简单的决策表约简得到的,而且通过去掉冗 余属性,可以大大简化知识的表达空间维数,描绘 知识表达中不同属性的重要性.粗糙集的核心概 念如下: 定义1决策表:决策表是一类特殊而重要的 信息系统.设S=(U,A=C U D)是一个信息系 统,U={Hl,/t2,…,Ⅱ.}是论域,A={al,口2,…, a.}是属性集合,C称为条件属性集,D称为决策属 性集.同时含有条件属性集和决策属性集的知识 表达系统称为决策表. 定义2核:核是不能消去的条件属性的集 合.令C和D为等价关系族,R∈P,若PoS(c―IRI) (D)=p∞(c)(D),则称R为C中D不必要的.否则,R为C中D必要的.C中所有D必要的原始 关系构成的集合称为C的D核,简称为核,记为 co∞D(c)o 2载体桩质量影响因素分析 载体桩的单桩质量是否合格,主要指单桩竖 向承载力和桩身完整性是否符合要求.采用粗集 理论可以对所有影响因素进行知识约简,有效去 除冗余信息,从而找出核心因素集,实现对载体桩 质量的有效控制.本文将影响载体桩单桩质量的 影响因素概括为以下几个方面:持力土层的土体 特性、桩体影响、施工设备、时间和空间效应等. 2.1土性因素分析 载体桩属于端承桩,避开浅部软弱松散的土 层,选择下部土性较好的土层作为持力土层,因此 持力土层土性的好坏主要决定其是否能够提供端 承力.当其土性较好时,桩承受的荷载通过桩端 阻力传到深层地基上,其承载力可大幅度提高. 持力土层的天然孔隙比e用来评价土的密实程 度,液性指数屯用来判断土的软硬程度,e、厶的 高低将直接影响到载体桩的单桩竖向承载力. 2.2桩体因素分析 载体桩本身可将承受的荷载向持力土层传递 并相应减少桩间土承担的荷载.应力由桩身通过 连接层传向夯扩体,并由夯扩体的扩散作用,消除 桩端的应力集中现象,将应力逐层(夯实干硬性 砼、夯实填充料、挤密土体、影响土体)传递并逐层 降低天然持力土层能够承受的程度.桩体本身具 有良好的透水性,还有一定的排水作用,这种作用 有利于孔隙水压力的消散,有效应力的增长,桩间 土强度在形成夯扩体的过程中对其所在的土层进 行有效地加固挤密,形成 深层复合地基 可较大 幅度地提高承载力[9】. 影响载体桩桩身的参数指标选取桩径、桩长、 桩身强度和混凝土坍落度. 影响夯扩体的参数指标有干硬性砼的投入 量、填充料的投入量、三击贯人度等. 2.3施工设备因素分析 载体桩属专利技术,施工工艺基本一致,施工 设备也大同小异.主要区别在于护筒的沉降方式 有所不同.相对于利用副卷扬机反压沉管的液压 步履式夯扩桩机而言,护筒顶带有振动装置的液 压步履式夯扩机成桩后桩身完整性更好些. 2.4时间和空间效应影响因素分析 在进行载体桩施工时,由于桩锤的锤击及振 动作用,将对桩周土产生扰动.对于高灵敏度土, 会导致结构强度丧失,强度降低,当恢复期过后, 结构强度逐渐恢复.施工时应采取合理的打桩顺 序,以减少正在施工桩对已经施工完成桩的影响. 施工过程中一般采用跳打的方式,以避免对已成 桩桩体的影响,确保桩身的完整性及单桩承载力. 天然空隙比质量影响因素 土性因素桩体因素㈣蓁8篓8墓l萋l墓0霾0霾0蓁0毳0蓁4董施工顺序图1载体桩质量影响因素 Fig..1 Factors affecting the quality of pile wi th bearing base 桩的布置对桩土应力比和桩土荷载分担比有 较大影响,桩间距不宜小于1.5―2.Om;