利用排水板排水量计算地基土固结度的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用排水板排水量计算地基土固结度的方法。本发明专利技术的目的是提供一种利用排水板排水量计算地基土固结度的方法。本发明专利技术的技术方案是：一种利用排水板排水量计算地基土固结度的方法，其特征在于：用于当软土地基采用排水板堆载或真空或堆载联合真空预压法处理软土地基时，利用监测到的排水板排水量计算地基土平均固结度。本发明专利技术适用于岩土工程技术领域。

Method for calculating consolidation degree of foundation soil by displacement of drainage plate

The invention relates to a method for calculating the degree of consolidation of foundation soil by using the displacement of drains. The object of the present invention is to provide a method for calculating the degree of consolidation of foundation soil by using the drainage capacity of drainage plate. The technical scheme of the invention is: a method for calculating the consolidation degree of the foundation soil by using the drainage plate drainage quantity, which is characterized in that the method is used for calculating the average consolidation degree of the foundation soil when the soft foundation is treated by the drainage plate surcharge or the vacuum surcharge combined with the vacuum preloading method. The invention is applicable to geotechnical engineering.

【技术实现步骤摘要】
利用排水板排水量计算地基土固结度的方法
本专利技术涉及一种利用排水板排水量计算地基土固结度的方法。适用于岩土工程

技术介绍
排水固结法是软基处理中最常用的方法已广泛应用于水利、交通、能源等行业中。土体固结度是反应软基处理中土体固结程度的重要指标，通常用加固过程中某一时刻孔隙水压力平均消散值与初始孔隙水压力增量的比值或压缩(沉降)量与最终压缩(沉降)量的比值表示。实际工程中，固结度通常采用观测沉降量与预测最终沉降量的比值或者某一时刻孔隙水压力平均消散值与初始孔隙水压力增量的比值确定，如式1和式2所示：式中：Ut—t时刻地基土的固结度(％)；Sct—经过时间t后地基的固结沉降量(mm)；Sc∞—地基最终固结沉降量(mm)；式中：Ut—t时刻地基土的平均固结度(％)；ΔU—预压过程中孔隙水压力消散值(kPa)；P—预压荷载(kPa)；U0—预压前超静孔隙水压力(kPa)。在堆载或真空或真空联合堆载预压法处理软土地基中通常以塑料排水板代替砂井作为排水通道。将一种可以监测排水板排水量的装置对准塑料排水板压入土中一定深度，使软土地基中水通过排水板排出，排出水量可通过一定装置进行实时在线全过程量测。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种利用排水板排水量计算地基土固结度的方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种利用排水板排水量计算地基土固结度的方法，其特征在于：用于当软土地基采用排水板堆载或真空或堆载联合真空预压法处理软土地基时，利用监测到的排水板排水量计算地基土平均固结度；包括如下步骤：实时获取的排水板排水量观测数据；确定排水板排水t时间后的地基土平均固结度Ut；式中：Wt—经过t时间后的排水量；W∞—地基的最终排水量；所述W∞通过指数曲线法公式根据获取的排水板排水量观测数据推导得到。利用指数曲线法计算任意时刻排水量Wt和最终排水量W∞的计算过程为：式中：t0、W0—分别为起始参考点的时间与排水量，取排水板开始出水之后；t、Wt—分别为拟合曲线上任意点的时间与对应的排水量；W∞—地基的最终出水量。通过求导转换得到：令a＝-1/η，b＝W∞/η可得：取记为记为得将n+1组排水板排水量观测数据代入得到以a,b为未知数的方程组，采用最小二乘法求解得a、b，从而得到W∞和η。所述排水板采用单根排水管排水，排水管上设有用于实时获取的排水板排水量观测数据的排水量监测装置。本专利技术的有益效果是：本专利技术利用前期观测数据以及预测所得最终出水量即可计算软基处理加固过程中任一时刻的土体固结度。本专利技术算法充分发挥了排水板排水量监测装置的功效与作用，具有计算过程简单、适用性广，计算结果可靠等优点，具有良好的经济效益和社会效益。附图说明图1为实施例中排水量随时间变化的曲线图。图2为实施例中求系数a、b拟合直线图。具体实施方式本实施例用于当软土地基采用塑料排水板堆载或真空或堆载联合真空预压法处理软土地基时，利用监测到的排水板排出水量计算地基土平均固结度。根据太沙基单向固结理论，土体的压缩完全由孔隙体积的减小引起，土体饱和状态下，孔隙完全由孔隙水填充，孔隙水的排出量即可以看作土体的体积压缩量。本实施例中排水板采用单根排水管排水，排水管上设有排水量监测装置。利用单根排水管的n+1组排出水量监测数据，采用变换的指数曲线法进行预测，得到该根排水管的最终出水量，最终排水量通过排水量～时间过程线(如图1)进行推算。本例的具体步骤如下：通过排水管上的排水量监测装置实时获取的排水板排水量观测数据；确定排水板排水t时间后的地基土平均固结度Ut；式中：Wt—经过t时间后的排水量；W∞—地基的最终排水量；式中Wt可通过排水量监测方式获得，W∞通过指数曲线法公式根据实时的排水板排水量观测数据推导得到。本实施例利用指数曲线法计算任意时刻排水量Wt和最终排水量W∞的计算过程为：式中：t0、W0—分别为起始参考点的时间与排水量，取排水板开始出水之后；t、Wt—分别为拟合曲线上任意点的时间与对应的排水量；W∞—地基的最终出水量。通过求导转换得到：令a＝-1/η，b＝W∞/η可得：取记为记为得将n+1组排水板排水量观测数据{(t0,w0),(t1,w1)...(tn,wn)}代入得到以a,b为未知数的方程组，采用最小二乘法求解得a、b(见图2)，从而得到W∞和η，将Wt、W∞代入即可求得t时刻土层的固结度Ut。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用排水板排水量计算地基土固结度的方法，其特征在于：用于当软土地基采用排水板堆载或真空或堆载联合真空预压法处理软土地基时，利用监测到的排水板排水量计算地基土平均固结度；包括如下步骤：实时获取的排水板排水量观测数据；确定排水板排水t时间后的地基土平均固结度Ut；

【技术特征摘要】
1.一种利用排水板排水量计算地基土固结度的方法，其特征在于：用于当软土地基采用排水板堆载或真空或堆载联合真空预压法处理软土地基时，利用监测到的排水板排水量计算地基土平均固结度；包括如下步骤：实时获取的排水板排水量观测数据；确定排水板排水t时间后的地基土平均固结度Ut；式中：Wt—经过t时间后的排水量；W∞—地基的最终排水量；所述W∞通过指数曲线法公式根据实时的排水板排水量观测数据推导得到。2.根据权利要求1所述的利用排水板排水量计算地基土固结度的方法，其特征在于：利用指数曲线法计算任意时刻排水量Wt和最终排水量...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文华，俞演名，周明，邓伟，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33