【技术实现步骤摘要】
一种黏土海床中条形基础的固结承载力预测方法及装置
[0001]本专利技术涉及工程地质领域，尤其涉及一种黏土海床中条形基础固结承载力的预测方法及装置。
技术介绍
[0002]由于我国近海区域主要为软黏土海床，对于这种类型的海床进行能源开发时，一般采用浅基础来进行施工，从而减少施工成本。当浅基础长宽比L/B较大时，可将其视作条形基础进行分析。现阶段，对条形基础承载力的评估主要基于土体的原位应力状态，考虑的是条形基础的未固结不排水承载力Vuu(以下简称未固结承载力)，但在条形基础投入使用的过程中，海床会受到预载作用(一般为基础和上部结构自重产生的竖向荷载)并发生固结效应，导致土体强度提高，地基承载力显著增大，此时的地基承载力可称为条形基础的固结不排水承载力Vcu(以下简称固结承载力)。尤其是在海洋环境下，继续沿用陆上环境的基于基础未固结承载力的设计规范，而不考虑海床的固结效应，将导致估算的条形基础承载力过于保守，造成施工成本的浪费。因此，针对黏土海床中使用的条形基础，有必要对期固结承载力进行研究。
[0003]现有技术中，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种黏土海床中条形基础的固结承载力预测方法，其特征在于，包括：对黏土海床中的目标土体进行测试，获取所述目标土体的目标不排水抗剪强度分布函数；其中，所述目标土体具体为：位于条形基础与上部结构下方的土体；以及所述目标不排水抗剪强度分布函数为：根据第一不排水抗剪强度分布函数和孔压响应函数，结合固结黏土层的不排水抗剪强度和竖向有效应力的关系计算获得；根据所述目标不排水抗剪强度分布函数，通过滑移线法进行计算，获得固结后土体的应力特征线方程；根据所述应力特征线方程，通过预设的有限差分法进行求解，获得预载作用下的条形基础的固结承载力。2.根据权利要求1所述的黏土海床中条形基础的固结承载力预测方法，其特征在于，所述对黏土海床中的目标土体进行测试，获取所述目标土体的目标不排水抗剪强度分布函数，具体为：对黏土海床中的目标土体进行原位测试，获得所述目标土体的第一不排水抗剪强度分布函数；根据预设的竖向荷载，通过预设的应力分布计算公式，获得所述目标土体的孔压响应函数；其中，所述竖向荷载由结构自重和环境荷载所产生；以及所述孔压响应函数包括所有所述目标土体中每个坐标位置对应的孔压响应；根据所述第一不排水抗剪强度分布函数和所述孔压响应函数，通过固结黏土层的不排水抗剪强度和竖向有效应力的关系，计算获得所述目标土体的第二不排水抗剪强度分布函数；其中，所述竖向有效应力根据所述孔压响应函数计算所得；以及所述第二不排水抗剪强度分布函数为所述目标不排水抗剪强度分布函数。3.根据权利要求2所述的黏土海床中条形基础的固结承载力预测方法，其特征在于，所述根据预设的竖向荷载，通过预设的应力分布计算公式，获得所述目标土体的孔压响应函数，具体为：根据条形基础的自重、上部结构的自重和环境荷载，获得竖向荷载；根据所述竖向荷载，通过预设的应力分布计算公式，计算获得条形均布荷载作用下的目标土体中的孔压响应函数，计算公式为：其中，Δu
w
为孔压响应函数，V
p
为竖向荷载，B为基础宽度，土中任意一点的坐标表示为(x,z)，x为计算点离均布荷载左边缘的水平距离，z为计算点离荷载左边缘的竖向距离。4.根据权利要求2所述的黏土海床中条形基础的固结承载力预测方法，其特征在于，所述根据所述第一不排水抗剪强度分布函数和所述孔压响应函数，通过固结黏土层的不排水抗剪强度和竖向有效应力的关系，计算获得所述目标土体的第二不排水抗剪强度分布函数，具体为：根据所述孔压响应函数，计算获得竖向有效应力函数；通过固结黏土层的不排水抗剪强度和竖向有效应力的关系，计算固结黏土层不排水抗剪强度函数，具体公式为：
其中，S
u
为固结黏土层不排水抗剪强度，σ
′
v
为竖向有效应力；为有效内摩擦角，K和λ的比值约为0.2，且当有效内摩擦角确定时，S
u
和σ
′
v
的比值为常数R，具体公式为：将所述第一不排水抗剪强度分布函数与所述固结黏土层不排水抗剪强度函数进行预设的加权计算，获得目标土体的第二不排水抗剪强度分布函数。5.根据权利要求2所述的黏土海床中条形基础...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘博，范永春，李志坚，廖晨聪，王洪庆，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。