一种地基沉降量的测量方法技术

本发明专利技术公开了一种地基沉降量的测量方法，在现场进行目标区域地基土的孔压静力触探测试，获得地基土体的分层及各层土体中的锥尖阻力、孔隙水压力；进而得出经孔压修正的锥尖阻力；根据修正的锥尖阻力

【技术实现步骤摘要】
一种地基沉降量的测量方法


[0001]本专利技术涉及土建工程
，特别涉及一种地基沉降量的测量方法。

技术介绍

[0002]地基沉降的计算与预测在工程实际中已有很广泛的应用，其计算方法大致分为三类：
①
基于太沙基固结理论的理论公式法。如分层总和法、应力路径法；
②
基于Biot固结理论的有限元法；
③
根据实测沉降
‑
时间曲线的经验公式法，如双曲线模型、指数模型、浅岗法、星野法等。但是，有限元法计算的工作量大、计算参数多且不易确定、误差大，因此很难在实际工程中得到普遍应用；而根据特定的土在特定填筑条件下的沉降数据建立的经验公式，推广到其它土质或条件时存在可靠性的问题。
[0003]相对而言，一维固结理论法较为简单，所以应用较多，我国现行的建筑地基基础设计规范也是采用这种方法(式1)。
[0004][0005]S
‑‑‑
地基总沉降量；
[0006]Ψs
‑‑‑
沉降计算经验系数；
[0007]n
‑‑‑
土层数量；
[0008]P0‑‑‑
附加土压力；
[0009]E
si
‑‑‑
第i层土的压缩模量；
[0010]Z
i
，Z
i
‑1‑‑‑
基础底面至第i层、第i
‑
1层土底面的距离；
[0011]‑‑‑
第i层、第i
‑/>1层土底面范围内平均附加应力系数。
[0012]但是，这种方法在计算路基沉降量时，存在几个明显的不足：
⑴
土体性能参数通过取土进行室内试验，土的状态可能受到扰动；
⑵
室内固结试验中，土体试件的受力状态与实际土体在地基中的受力状态不同；
⑶
土体在固结过程中，随着固结时间的增长，土体会逐渐排水固结，逐渐密实，压缩性逐渐减小，所以土体的压缩模量、渗透系数等参数会随土体填筑压力、固结时间的变化而变化，而不应该是一个常数。
[0013]因此，建立一种能够符合实际且准确简便的地基沉降计算或测量方法，成为同行从业人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0014]本专利技术的目的在于，提出一种地基沉降量的测量方法，可解决上述现有技术中对地基沉降量测量精度较低的问题，该方法根据在地基现场进行孔压静力触探(CPTu)测试，获得地基土的分层属性、各层原状土的性能参数，以及各参数的值随外部压力的变化规律，然后据此准确计算出地基沉降变形量。
[0015]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0016]本专利技术实施例提供一种地基沉降量的测量方法，包括：
[0017]S10、在现场进行目标区域地基土的孔压静力触探测试，获得地基土体的分层及的各层土体中锥尖阻力q
c
、孔隙水压力u2；
[0018]S20、根据各层土体中锥尖阻力q
c
、孔隙水压力u2，得出经孔压修正的锥尖阻力q
t
；根据所述锥尖阻力q
t
，得出各层土体在不同压力下的压缩模量；
[0019]S30、根据所述目标区域的填筑过程，计算出地基各土层中面上的附加土压力随时间的变化过程数据；
[0020]S40、根据所述各层土体在不同压力下的压缩模量、及各土层的中面上附加土压力随时间的变化过程数据，计算出每层土体在附加压力下的沉降量；
[0021]S50、将各土层的沉降量相加，得到所述目标区域地基的总沉降量。
[0022]进一步地，所述S10步骤，包括：
[0023]S101、在现场进行目标区域地基土的孔压静力触探测试，根据测试获得的锥尖阻力q
c
、侧摩擦力q
f
、孔隙水压力u2参数值及其随贯入深度的变化规律，确定所述目标区域地基土的分层数量及每层的深度；
[0024]进一步地，所述S20步骤，包括：
[0025]根据各层土体中锥尖阻力q
c
、孔隙水压力u2，得出经孔压修正的锥尖阻力q
t
；
[0026]q
t
＝q
c
+u2(1
‑
α)
ꢀꢀ
(2)
[0027](2)式中，α为探头有效面积比；
[0028]根据所述锥尖阻力q
t
，得出各层土体在不同压力下的压缩模量E
s
(qt，p)：
[0029][0030](3)式中，p为土体承受的附加土压力。
[0031]进一步地，所述S40步骤，包括：
[0032]计算出每层土体在附加压力下随时间变化的沉降量：
[0033][0034](4)式中，t为时间，i为地基土的分层索引值；p
i
(t)为地基土的第i层的中面上附加土压力随时间的变化过程；h
i
为地基土的第i层的深度。
[0035]进一步地，所述S50步骤，包括：
[0036]将各土层的沉降量相加，得到所述目标区域地基的总沉降量：
[0037][0038](5)式中，m为目标区域地基土的分层数量；Ψ
s
为计算沉降修正系数。
[0039]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0040]1、该方法根据在地基现场进行的原位孔压静力触探技术试验，获得地基中各土层的压缩模量等土性参数；相比于取土进行室内试验，既减少了对土样的扰动，又能保证试验加载条件与实际一致，从而使土体参数取值更真实；
[0041]2、计算地基沉降时，考虑了土的压缩模量参数随所处位置处的不同土压力的变
化，而不是视为一个常数。因此，得出的地基沉降量准确度更高。
附图说明
[0042]图1为本专利技术实施例提供的地基沉降量的测量方法的流程图。
[0043]图2a为本专利技术实施例中提供的地基各层土体中锥尖阻力q
c
随深度变化的曲线示意图。
[0044]图2b为本专利技术实施例中提供的地基各层土体修正的锥尖阻力q
t
随深度变化的曲线示意图。
[0045]图2c为本专利技术实施例中提供的侧壁阻力f
s
曲线示意图。
[0046]图2d为本专利技术实施例中提供的摩阻比示意图。
[0047]图2e为本专利技术实施例中提供的孔隙水压力u2随深度变化的曲线示意图。
[0048]图3为本专利技术实施例中提供的路堤的填筑过程，以及计算沉降与实测沉降的对比示意图。
具体实施方式
[0049]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0050]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地基沉降量的测量方法，其特征在于，包括：S10、在现场进行目标区域地基土的孔压静力触探测试，根据测试获得地基土体的分层及各层土体中的锥尖阻力q
c
、孔隙水压力u2；S20、根据各层土体中锥尖阻力q
c
、孔隙水压力u2，得出经孔压修正的锥尖阻力q
t
；根据所述锥尖阻力q
t
，得出各层土体在不同压力下的压缩模量；S30、根据所述目标区域的填筑过程，计算出地基各土层中面上的附加土压力随时间的变化过程数据；S40、根据所述各层土体在不同压力下的压缩模量、及各土层的中面上附加土压力随时间的变化过程数据，计算出每层土体在附加压力下的沉降量；S50、将各土层的计算沉降量相加，得到所述目标区域地基的总沉降量。2.根据权利要求1所述的一种地基沉降量的测量方法，其特征在于，所述S10步骤，包括：在现场进行目标区域地基土的孔压静力触探测试，根据测试获得的锥尖阻力q
c
、侧摩擦力q
f
、孔隙水压力u2参数值及其随贯入深度的变化规律，确定所述目标区域地基土的分层数量及每层的深度。3.根据权利要求2所述的一种地基沉降量的测量方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：田小革，于水，胡富贵，任全，胡涛，王晓飞，李光耀，胡宏立，郭常辉，卢雪蓉，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：