一种快速预测强夯引起的地表变形的方法技术

技术编号:13703077 阅读:113 留言:0更新日期:2016-09-11 21:49
本发明专利技术提供快速预测强夯引起的地表变形的方法,包括:获取应用强夯加固区内的土体参数和强夯设计参数;根据所述土体参数、所述强夯设计参数并结合强夯地表变形分布模型,计算出强夯地表变形系数;根据所述强夯地表变形系数及其强夯地表变形分布模型,采用强夯地表变形的预测公式,计算强夯加固区内的地表变形。本发明专利技术的快速预测强夯引起的地表变形的方法原理简单,具有计算精度高等优点,能提高经济效益,具有较强实用性。通过与现场实测比较,也证实了本发明专利技术所建立的强夯地表分布模型、所总结的强夯地表变形系数以及采用的强夯地表变形预测公式的有效性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地基强夯处理施工
,特别涉及一种快速预测强夯引起的地表变形的方法
技术介绍
强夯法作为一种“经济、简便的地基加固方法”,已被广泛地应用于各类工程建设中,如:机场跑道建设、路面工程建设、港口码头建设以及其他工业与民用建筑设施的建设。该法主要是利用巨大的夯击能,对土体进行反复冲击,以达到挤密加固的效果。当前的强夯设计,主要依据JGJ79-2012《建筑地基处理技术规范》所规定的经验公式来计算有效加固深度,并以此来确定夯击的能级。但是,该规范法未给出夯击次数、停夯标准、夯击间距等其它施工参数的快速确定方法。通常,在强夯施工之前,在有代表性的场地上进行现场试夯。夯击次数等施工参数是通过对现场监测的地表变形数据分析,并结合设计人员的经验综合确定。可以看出,现阶段的强夯施工参数在设计阶段还不能直接确定,这在一定程度给强夯法的使用带来不便。一般说来,影响强夯土体加固的因素可概括为:场地因素和施工因素。场地因素主要由地基土的性质所决定,而施工因素主要与夯锤的重量、形状、落距、夯击次数、夯点间距离等有关。强夯后的地表变形情况,通常可以认为是强夯土体加固效果的重要体现。在工程中,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,包括:获取应用强夯加固区内的土体参数和强夯设计参数;根据所述土体参数、所述强夯设计参数并结合强夯地表变形分布模型,计算出强夯地表变形系数;根据所述强夯地表变形系数及其强夯地表变形分布模型,采用强夯地表变形的预测公式,计算强夯加固区内的地表变形。

【技术特征摘要】
1.一种快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,包括:获取应用强夯加固区内的土体参数和强夯设计参数;根据所述土体参数、所述强夯设计参数并结合强夯地表变形分布模型,计算出强夯地表变形系数;根据所述强夯地表变形系数及其强夯地表变形分布模型,采用强夯地表变形的预测公式,计算强夯加固区内的地表变形。2.如权利要求1所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,所述土体参数包括:土体的标贯击数和每层土体的厚度。3.如权利要求2所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,所述土体参数通过收集工作区的地质资料,分析资料的可利用程度,对钻孔资料进行分类整理和分析研究,通过原位测试,测定出土体的标贯击数,对钻孔资料的分层和岩性描述研究,确定每层土体的厚度。4.如权利要求1所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,所述的强夯设计参数包括:夯锤的重量、夯锤的落距、夯锤的半径以及夯击的次数。5.如权利要求1所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,所述强夯地表变形分布模型由五个强夯地表变形参数组成,包括:夯坑深度δvm、最大隆起程度δum、隆起范围、地表最大隆起点距夯坑中心的水平距离以及地表隆起起始位置与夯坑中心的水平距离6.如权利要求5所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,所述强夯地表变形参数通过强夯有限元模拟获得,采用标准现场强夯试验下所观测的地表变形数据进行了标定。7.如权利要求6所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,标准现场强夯试验是采用半径为1.3米,重量为40T的夯锤,从20m高处自由下落,夯击标准夯击数为8次。8.如权利要求1所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,所述强夯地表变形系数包括场地土性相关的强夯地表变形系数夯锤半径相关的强夯地表变形系数ψr、强夯施工方法相关的强夯地表变形系数ψE-M以及夯击次数相关的强夯地表变形系数9.如权利要求8所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,所述场地土性相关的强夯地表变形系数包括:以及通过给定的场地土性相关的强夯地表变形系数规律获得,所述值指平均的标准贯入值,依据有效加固深度范围内地基土的标准锤击数N加权平均确定。10.如权利要求9所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,有效加固深度d可以通过以下公式获得:n为经验系数。11.如权利要求8所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,所述场地土性相关的强夯地表变形系数规律为:总结四类土性参数与场地土性相关的强夯地表变形系数的关系,四类土性参数之间的场地土性相关的强夯地表变形系数通过线性插值获得,其中,所述土性参数的取值为3,13,26,52。12.如权利要求8所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,所述夯锤半径相关的强夯地表变形系数ψr包括:通过给定的夯锤半径相关的强夯地表变形系数规律获得。13.如权利要求12所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,所述夯锤半径相关的强夯地表变形系数规律为:总结六类夯锤半径与夯锤半径相关的强夯地表变形系数的关系,六类夯锤半径之间的夯锤半径相关的强夯地表变形系数通过线性插值获得,所述六类夯锤半径值为0.8m,1.0m,1.2m,1.3m,1.5m,1.8m,2.5m。14.如权利要求8所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,所述强夯施工方法相关的强夯地表变形系数ψE-M包括:以及15.如权利要求14所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,αE是指能量相关的强夯地表变形系数,包括:以及通过给定的能级相关的强夯地表变形系数规律获得。16.如权利要求15所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,所述能级相关的强夯地表变形系数规律为:总结三组夯锤能级和能级相关的强夯地表变形系数的关系,所述三组夯锤能级分别以200,400,800,1600T·m为参考能级,总结每种参考能级0.5倍大小、1倍大小以及2倍大小情况下能级相关的强夯地表变形系数值,所述三组夯锤能级之间的能级相关的强夯地表变形系数通过线性插值获得。17.如权利要求14所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,所述αM是指动量相关的强夯地表变形系数,包括:以及通过给定的动量相关的强夯地表变形系数规律获得。18.如权利要求17所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,所述动量相关的强夯地表变形系数规律为:总结四类夯锤动量和动量相关的强夯地表变形系数的关系,四类夯锤动量之间的动量相关的强夯地表变形系数通过线性插值获得,所述四类夯锤动量取值为200,400,800,1600T·m/s。19.如权利要求8所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,所述夯击次数相关的强夯地表变形系数包括:通过给定的夯击次数相关的强夯地表变形系数规律获得。20.如权利要求19所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,所述夯击次数相关的强夯地表变形系数规律为:总结夯击次数为10次的夯击次数相关的强夯地表变形系数。21.如权利要求1所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,强夯地表变形参数表示为:式中:是指标准现场强夯试验中夯击一次时的地表变形参数值,分别为:-0.515m,1.491m,1.866m,0.112m,7.093m。22.如权利要求1所述的快速预测强夯引起的地表变形的方法,其特征在于,所述强夯地表变形的预测公式包括: δ v m = ψ δ v m r × ψ δ v m E - M × ψ δ v m N × ψ δ v m N i × δ v m s , ]]> d δ v = 0 = ψ d δ v = 0 r × ψ d δ v = 0 E - M × ψ d δ v = 0 N ×...

【专利技术属性】
技术研发人员:王威陈锦剑王建华窦锦钟
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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