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原文传递采用剪切波速确定夯/压实填土层承载力特征值的方法

专利名称：	采用剪切波速确定夯/压实填土层承载力特征值的方法
摘要：	本发明提供一种采用剪切波速确定夯/压实填土层承载力特征值的方法。所述确定夯/压实填土层承载力特征值的方法具体是基于用不同粒径的开山石回填料对强夯(压实)地基的填土层进行分类，然后分别采用现场直接剪切试验抗剪强度指标(c、Φ)就算出每类填土层的承载力特征值，然后与钻孔内进行的剪切波速进行对应，建立承载力特征值与剪切波速的对应关系，通过这个建立好的对应关系，提供了一种除载荷试验方法以外较为准确、快捷的夯/压实地基土层承载力特征值的确定方法。为岩土工程勘察工作中对夯实地基和压实地基进行取值和评价，提供了较为准确的承载力特征值取值依据。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	中冶集团武汉勘察研究院有限公司
发明人：	王辉;李嘉辉;李亚威;王延涛;青怀川;黄俊保;黄静
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910412484.3
公开号：	CN110130300A
代理机构：	武汉楚天专利事务所
代理人：	杨宣仙
分类号：	E02D1/02(2006.01);E;E02;E02D;E02D1
申请人地址：	430080 湖北省武汉市青山区冶金大道17号
主权项：	1.一种采用剪切波速确定夯/压实填土层承载力特征值的方法，其特征在于具体步骤如下： (1)在施工现场对夯/压实层填土进行钻探取样，并结合夯/压实为开山石料源特点与地基处理工艺，根据填土颗粒粒径的不同含量对夯/压实层填土层分成块石填土层、碎石填土层、砾石填土填土层和粘粒土混砾石填土层，其中 a.块石填土层：其中d≧200mm的块石和60mm﹤d≦200mm的碎石总含量15％～50％，且块石含量大于碎石含量； b.碎石填土层：其中d≧200mm块石和60mm﹤d≦200mm碎石的总含量15％～50％，且碎石含量大于块石含量； c.砾石填土层：其中2mm﹤d≦60mm的砾石含量15％～50％； d.粘粒土混砾石填土层：其中0.005mm﹤d≦0.0075mm的粘粉粒含量大于50％，且d≧2mm的粗粒含量25％～50％的土； (2)对步骤(1)中四种填土层分别进行现场直接剪切试验，用实测值得到各类填土层的抗剪强度指标土的粘聚力c和内摩擦角Φ，并利用抗剪强度指标计算出各类填土层承载力特征值fak，其计算公式如下： fak＝Mbγb+Mdγmd+McC 式中：fak—由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值(kpa)； Mb、Md、Mc—承载力系数； γ—基础底面以下土的重度(kN/m3),地下水位以下取浮重度； γm—基础底面以上土的加权平均重度(kN/m3)，位于地下水位以下的土层取有效重度； d—基础埋置深度(m)； b—基础底面宽度(m),大于6m时按6m取值，对于砂土小于3m时按3m取值； C—基底下一倍短边宽度的深度范围内土的黏聚力标准值(kpa)。基础底面宽度b取值6，计算夯/压实填土层地基承载力时，基础埋置深度按0考虑，即d取值0； (3)在步骤(2)中直接剪切试验点间距1.0m以内范围，采用孔中激震式波速测试仪进行波速测试测试深度为间隔0.5m测试一次，确定出每个填土层的剪切波速值，然后将每个钻孔内进行的测试得到的剪切波速与四种不同粒径填土层进行对应，建立对应关系表，将对应关系表中的数据通过散点图进行分析，然后通过线性回归，得到四种填土层的承力特征值fak与剪切波速值v关系方程式：块石填土层：fak＝50+v 碎石填土层：fak＝55+0.78v 砾石填土层：fak＝60+0.71v 粘性土混砾石填土层：fak＝75+0.56v。 (5)在后期从事岩土工程勘察工作时，对施工现场对夯/压实实层填土进行钻探取样确定施工现场夯/压实层填土层的种类，然后按照步骤(4)中的公式直接计算出同类填土层的承载力特征值。 2.根据权利要求1所述的一种采用剪切波速确定夯/压实实填土层承载力特征值的方法，其特征在于：所述步骤(2)中直接剪切试验是采用平推法，剪切荷载平行于剪切面，剪切面积1.0m2，高度0.5m，所示块石填土、碎石填土、砾石填土和粘粒土混砾石填土每种类型各3组试验，块石填土、碎石填土、砾石填土和粘粒土混砾石填土的法向应力分别采用150T、300T、450T、600T。 3.根据权利要求1所述的一种采用剪切波速确定夯/压实实填土层承载力特征值的方法，其特征在于：在步骤(2)计算出各类填土层承载力特征值fak之后，分别计算出块石填土、碎石填土、砾石填土和粘粒土混砾石填土的变形模量E0，E0按照固体材料胡克定律经验，根据已知的承载力特征值对照现有规范参数表对应取得，并建立剪切波速值(v)与承力特征值(fak)的对应关系表，采用对应关系表中的数据通过散点图进行分析，进行线性回归，得到夯/压实填土变形模量E0与剪切波速值v关系方程式：块石填土层：E0＝4.0+0.053v 碎石填土层：E0＝5.8+0.046v 砾石填土层：E0＝7.0+0.04v 粘性土混砾石填土层：E0＝3.0+0.04v。 4.根据权利要求1所述的一种采用剪切波速确定夯/压实填土层承载力特征值的方法，其特征在于所述步骤(3)中剪切波速的测试采用XG-I悬挂式波速测井仪进行测试，其测试过程为：将两个井液耦合检波器悬挂在井孔震源下方，在震源向井壁作用一冲击力后，沿井壁地层就有S波向下传播，S波传播到检波器位置时，通过井液耦合检波器把S波的初至时间和振动波形转换成电信号，由记录仪器记录下来，并由S波的初至时间差可计算出两道间地层的波速值。
所属类别：	发明专利