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原文传递一种基于标准贯入试验的剪切波速估算方法

专利名称：	一种基于标准贯入试验的剪切波速估算方法
摘要：	本发明公开了一种基于标准贯入试验的剪切波速估算方法，该方法运用灰色关联度分析，考虑到土层有效上覆土压力σ′v及孔隙比e的影响，通过函数拟合方法，建立标准贯入值N、土层有效上覆土压力σ′v、孔隙比e值与剪切波速的关系式，由此来估算剪切波速。该方法基于常规的标准贯入试验，能够较为便捷地测算到剪切波速，且测量精确度较高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	东南大学
发明人：	赵学亮;王小龙;王俊超;吴学银;孙焯;刘益平;丁鹏程;张驰;黄钺;余涛;任治军;任亚群;葛海明
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-07T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201811495062.9
公开号：	CN109763474A
代理机构：	南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	柏尚春
分类号：	E02D1/02(2006.01);E;E02;E02D;E02D1
申请人地址：	210018 江苏省南京市玄武区四牌楼2号
主权项：	1.一种基于标准贯入试验的剪切波速估算方法，其特征在于包括以下步骤： (1)设定代表土层，判定土体类型，确定对应于每一代表土层中标准贯入参数N值； (2)基于设定深度范围内的剪切波的传播时间，求得每一土层的初始等效剪切波速，利用所有的初始估算剪切波速Vs值形成散点图； (3)对数据进行预处理，然后选取拟合函数对标贯击数N和初始剪切波速Vs的散点图进行拟合分析，获得拟合公式； (4)基于标贯击数N和初始估算剪切波速Vs，考虑土层有效上覆土压力σ′v0的影响，分别得到修正过的估算剪切波速Vs1和修正过的标贯击数N值得关系式，带入步骤(3)中的拟合公式，并利用孔隙比e进行公式修正，得到最终的估算剪切波速Vs‘计算公式，完成基于标准贯入试验的剪切波速估算。 2.根据权利要求1所述的基于标准贯入试验的剪切波速估算方法，其特征在于：所述步骤(1)中标准贯入参数N值的处理方法以及代表土层的设定如下：根据土层厚度对土层内的标准贯入试验点进行分组，在相应范围内的标准贯入试验点即为一组；对一组内的N值取平均值作为参照N值，对标注贯入试验点的深度取平均值作为参照N值的对应深度，根据土层厚度进行分组的方法如下： a、当土层厚度d≤2m时，分一组； b、当土层厚度2m＜d≤5m时，分两组； c、当土层厚度d>5m时，分三组；代表土层的设定：将一组内最上一个标准贯入试验点的深度向上取0.5m作为上界，最下一个标准贯入试验点的深度向下取0.5m作为下界，上下界范围之间的土层作为参照N值所代表的土层；对于一组内只有一个标准贯入试验点的情况，则上下各取0.7m；如果土层的分界面在此深度范围内，则取土层分界面深度作为代表土层的上下界。 3.根据权利要求1所述的一种基于标准贯入试验的剪切波速估算方法，其特征在于：所述划分土层和判定土类根据《岩土工程勘察规范》GB 50021划分土层和判定土类。 4.根据权利要求1所述的一种基于标准贯入试验的剪切波速估算方法，其特征在于：所述步骤(2)包括：根据步骤(1)中土层的划分原则确定不同土层深度；根据不同土层深度范围内剪切波的传播时间，计算出每一土层的初始估算剪切波速值Vs。 5.根据权利要求1所述的一种基于标准贯入试验的剪切波速估算方法，其特征在于：所述步骤(3)具体为：对散点图中N和Vs关系选用乘幂函数进行非线性拟合分析： Vs＝ANB 式中，A、B为拟合系数。 6.根据权利要求4所述的一种基于标准贯入试验的剪切波速估算方法，其特征在于：所述步骤(4)包括以下子步骤： (4.1)把实测剪切波速修正到有效上覆土压力为一个标准大气压即100kPa时，则修正后的剪切波速值Vs1表示为：标准贯入参数N的修正公式为：式中，m、n为拟合系数； (4.2)采用乘幂函数表示剪切波速与标贯击数的相关关系，即： (4.3)考虑有效上覆土压力修正的剪切波速Vs1和标贯击数N的相关关系,考虑到孔隙比e对剪切波速的影响，得到最终的估算剪切波速Vs和标贯击数N的关系式：式中，c为孔隙比的拟合系数。 7.根据权利要求6所述的基于标准贯入试验的剪切波速估算方法，其特征在于：所述步骤(4)后还包括步骤(5)，针对不同土体类别，通过拟合回归分析数学方法，提出基于标准贯入试验的的剪切波速估算公式，所述步骤(5)如下：对于黏土，剪切波速估算公式为：对于粉质黏土，剪切波速估算公式为：对于粉土，剪切波速估算公式为：对于粉细砂，剪切波速估算公式为：
所属类别：	发明专利