一种基于强夯处理的液化计算方法技术

技术编号:13626831 阅读:169 留言:0更新日期:2016-09-01 22:23
本发明专利技术提供基于强夯处理的液化计算方法,包括:获取施工参数和土体参数;模拟强夯液化后,分析参数变化对液化范围的影响,得出各自的归一化系数,利用内插法计算出现场各参数对应的液化范围归一化系数;将各液化范围归一化系数代入液化系数的计算公式中,得出液化系数,计算土体液化范围;依据多个时刻的液化范围值,分析土体的液化特征,优化强夯施工布置。本发明专利技术提供的基于强夯处理的液化计算方法在大量实验和模拟验证基础上,总结出归一化系数表,提出液化计算公式,从而确定了各施工参数液化特征,以便于提供合理的强夯施工安排,具有简单、效率高等优点,尤其是处理饱和土液化问题时具备极好的准确性,拥有广泛的工程运用前景和实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及饱和砂质、粉质地基中的强夯施工
,特别涉及一种基于强夯处理的液化计算方法
技术介绍
强夯是传统而又非常实用的地基加固处理方法,正是强夯的方便实用,从远古时期到现在,强夯一直被广泛运用于工程实践中。特别是改革开放以来,我国城市建设飞速发展,各型工程大量地拔地而起,如:堤坝、港口、摩天大楼、民用住宅和工业厂房等。随着这些工程的发展,对地基处理技术和施工效率的要求也越来越高,常用的强夯法也在不断发展提升。在地下水位较浅的区域,地基中孔隙水压力的存在会导致强夯时出现大面积液化,使得加固效果减弱。所以需要考虑其液化影响范围以及液化消散速率,发展一种考虑液化影响而且能够快速计算的强夯施工方法。目前,对强夯处理技术研究手段主要有:数值计算,经验公式,理论研究,现场试验检测等。主要研究对象大多集中于,夯击能及夯击次数对土体密实、加固深度、有效应力和孔隙水压力等的影响。《岩土力学》2013,vol34,第1478页至第1486页,作者刘洋,发表的标题为“吹填土强夯加排水地基处理的数值分析与应用”中研究了强夯中土体密实机制和孔隙水压力发展模式。《长江科学院院报》2005,vol22,第48页至第51页,作者周小文,发表的标题为“Kriging法在大区域场地砂土液化范围判别中的应用研究”中结合了标准贯入实验成果和Kriging法,对大区域场地砂土液化范围做出判别。在中国专利公告号为104328776A,专利技术专利名称为“一种预测动力强夯对土体及周边环境影响的方法”介绍了基于夯锤在强夯过程中贯入位移历史的施工全过程动力学模型,采用非线性数值模拟技术预测动力强夯施工对土体及周边环境的影响的方法,目前尚没有发现计算液化范围以分析强夯处理技术的研究文献。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于强夯处理的液化计算方法,以解决如何发现计算液化范围以分析强夯处理的问题。为了解决上述技术问题,本专利技术的技术方案是:提供一种基于强夯处理的液化计算方法,包括:获取施工参数和土体参数;模拟强夯液化后,分析参数变化对液化范围的影响,取一组参数和相应的液化范围作基准值,将其余组参数和测算的液化范围分别同基准值比较,得出各自的归一化系数,利用内插法计算出现场各参数对应的液化范围归一化系数;将各液化范围归一化系数代入液化系数的计算公式中,得出液化系数,计算土体液化范围;依据多个时刻的液化范围值,分析土体的液化特征,优化强夯施工布置。进一步地,施工参数和土体参数包括夯锤半径、能级、现场土体渗透系数、内摩擦角以及粘聚力。进一步地,所述夯锤半径、能级、现场土体渗透系数、内摩擦角以及粘聚力通过设备资料、地质资料和现场试验获取。进一步地,所述归一化系数为其中,M为数值模拟时,给定的各组参数和测算的液化深度、宽度值,Ma是各参数和液化范围的基准值。进一步地,假设计算得现场的夯锤半径归一化系数为ξr,数据介于与之间,其中,与所对应的某时刻液化范围归一化系数为与以及宽度与利用内插值计算ξr的液化范围归一化系数: ξ D r = ξ Dr 1 + ξ Dr 2 - ξ Dr 1 ξ r 2 - ξ r 1 ( ξ r - ξ r 1 ) , ]]> ξ R r = ξ Rr 1 + ξ Rr 2 - ξ Rr 1 ξ r 2 - ξ r 1 ( ξ r - ξ r 1 ) , ]]>ξDr,ξRr分别是液化宽度和深度归一化系数。进一步地,所述液化系数的计算公式为:其中,ξDr、ξDk、ξDc和ξRr、ξRk、ξRc,分别是现场参数对应的液化深度和宽度归一化系数,γD,γR分别为深度和宽度液化系数,所述液化范围包括液化深度D=γD×Da和液化宽度R=γR×Ra。进一步地,所述液化特征和施工布置时分析多个时刻的液化深度和宽度值的变化,选定夯锤半径、能级,布置夯点间距和夯锤施工间隙。本专利技术提供的基于强夯处理的液化计算方法在大量实验和模拟验证基础上,总结出归一化系数表,提出液化计算公式,从而确定了各施工参数液化特征,以便于提供合理的强夯施工安排,具有简单、效率高等优点,尤其是处理饱和土液化问题时具备极好的准确性,拥有广泛的工程运用前景和实用性。附图说明下面结合附图对专利技术作进一步说明:图1为本专利技术实施例提供的一种基于强夯处理的液化计算方法的步骤流程示意图;图2为本专利技术实施例提供的强本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于强夯处理的液化计算方法,其特征在于,包括:获取施工参数和土体参数;模拟强夯液化后,分析参数变化对液化范围的影响,取一组参数和相应的液化范围作基准值,将其余组参数和测算的液化范围分别同基准值比较,得出各自的归一化系数,利用内插法计算出现场各参数对应的液化范围归一化系数;将各液化范围归一化系数代入液化系数的计算公式中,得出液化系数,计算土体液化范围;依据多个时刻的液化范围值,分析土体的液化特征,优化强夯施工布置。

【技术特征摘要】
1.一种基于强夯处理的液化计算方法,其特征在于,包括:获取施工参数和土体参数;模拟强夯液化后,分析参数变化对液化范围的影响,取一组参数和相应的液化范围作基准值,将其余组参数和测算的液化范围分别同基准值比较,得出各自的归一化系数,利用内插法计算出现场各参数对应的液化范围归一化系数;将各液化范围归一化系数代入液化系数的计算公式中,得出液化系数,计算土体液化范围;依据多个时刻的液化范围值,分析土体的液化特征,优化强夯施工布置。2.如权利要求1所述的基于强夯处理的液化计算方法,其特征在于,施工参数和土体参数包括夯锤半径、能级、现场土体渗透系数、内摩擦角以及粘聚力。3.如权利要求2所述的基于强夯处理的液化计算方法,其特征在于,所述夯锤半径、能级、现场土体渗透系数、内摩擦角以及粘聚力通过设备资料、地质资料和现场试验获取。4.如权利要求1所述的基于强夯处理的液化计算方法,其特征在于,所述归一化系数为其中,M为数值模拟时,给定的各组参数和测算的液化深度、宽度值,Ma是各参数和液化范围的基准值。5.如权利要求4所述的基于强夯处理的液化计算方法,其特征在于,假设计算得现场的夯锤半径归一化系数为ξr,数据介于与之间,其中,与所对应的某时刻液化范围归一化系数为与以及宽度与利用内插值计算ξr的液化范围归一化系数: ξ D r = ξ Dr 1 + ξ Dr 2 - ξ Dr 1 ξ r 2 - ξ r 1 ...

【专利技术属性】
技术研发人员:王威姜剑陈锦剑王建华夏小和
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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