超重型动力触探试验的锤击数修正方法技术

本发明专利技术涉及圆锥动力触探试验技术领域，公开了一种超重型动力触探试验的锤击数修正方法，解决后的试验深度大于20m的深厚覆盖层在进行超重型动力触探试验时，难以进行锤击数修正的问题。本发明专利技术首先根据触探杆长和现场实测锤击数计算锤击数修正系数，然后使用锤击数修正系数进行锤击数修正；其中，锤击数修正系数的计算公式为本发明专利技术适用于超重型动力触探试验的锤击数修正。发明专利技术适用于超重型动力触探试验的锤击数修正。发明专利技术适用于超重型动力触探试验的锤击数修正。

【技术实现步骤摘要】
超重型动力触探试验的锤击数修正方法


[0001]本专利技术涉及圆锥动力触探试验
，特别涉及超重型动力触探试验的锤击数修正方法。

技术介绍

[0002]在诸多岩土工程原位测试试验方法中，圆锥动力触探试验较为简洁便利的原位测试方法之一，根据测试击数，依据相关规范进行修正计算后，可用于定量判断各类土层的物理力学性质，如:砂类土和碎石土的密度,粘性土的状态，以及砂类土、碎石土、粘性土的承载力、变形模量等，有广泛的应用。然而在实际应用中，国内岩土工程勘察规范等相关规程规范对锤击数修正仅适用于试验深度20m以内的浅覆盖层(因为《岩土工程勘察规范》(GB50021－2001)只给出了触探杆长(试验深度)小于20m的锤击数修正系数)，随着西南地区大型水电站的陆续建设，在遇到深厚乃至超深厚覆盖层的地质勘察工作中，试验深度往往超过20m，达到70
‑
80m乃至100m以下。故此常规的试验修正已经无法满足工程需要，未修正的试验值又无法进行准确的地基承载力、变形模量等重要工程地质参数的判别转化等应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种超重型动力触探试验的锤击数修正方法，解决后的试验深度大于20m的深厚覆盖层在进行超重型动力触探试验时，难以进行锤击数修正的问题。
[0004]为解决上述问题，本专利技术采用的第一种技术方案是：超重型动力触探试验的锤击数修正方法，其中，超重型动力触探试验锤击时所用的锤子的质量为120kg，其特征在于，首先根据触探杆长和现场实测锤击数计算锤击数修正系数，然后使用锤击数修正系数进行锤击数修正；其中，锤击数修正系数的计算公式如下：
[0005][0006]其中，N
‘
120
为现场实测锤击数，L为触探杆长，α为修正系数。
[0007]进一步的，本专利技术中锤击数修正系数的计算公式通过以下步骤获得：
[0008]S1.选取一个样本区域，并对样本区域的覆盖层中的多处位置同时进行超重型动力触探试验和旁压试验，并将所得的试验数据划分为两组，其中，第一组为试验深度小于20m的试验数据，第二组为试验深度大于20m的试验数据；
[0009]S2.对于第一组试验数据中的现场实测锤击数和触探杆长，根据已有行业规范将现场实测锤击数转换成锤击数修正值；对于第一组试验数据中的旁压模量，将旁压模量转换成变形模量；
[0010]S3.对步骤S2所得的锤击数修正值和变形模量进行第一次关系拟合，得到关于锤击数修正值与变形模量的关系式一；
[0011]S4.对于第二组试验数据中的旁压模量，根据步骤S3所得的关系式一，将旁压模量
转换成相应的锤击数修正值；
[0012]S5.根据第二组试验数据中的现场实测锤击数以及步骤S4所得的锤击数修正值，计算得到相应的锤击数修正系数；
[0013]S6.对步骤S5所得的锤击数修正系数以及第二组试验数据中的现场实测锤击数和触探杆长进行第二次关系拟合，得到关于锤击数修正系数、现场实测锤击数和触探杆长的关系式二，所述关系式二即为锤击数修正系数的计算公式。
[0014]进一步的，步骤S2中，所述根据已有行业规范将现场实测锤击数转换成锤击数修正值是指：首先根据触探杆长，从《岩土工程勘察规范》(GB50021
‑
2001)附录B圆锥动力触探锤击数修正表B.0.2中获取推荐的锤击数修正系数；然后根据现场实测锤击数以及推荐的锤击数修正系数计算出锤击数修正值。
[0015]进一步的，步骤S2通过以下公式将旁压模量转换成变形模量：
[0016]E0＝KE
m
[0017]K＝1+61.1m
‑
1.5
+0.00065(V0‑
167.6)
[0018]其中，K为变形模量与旁压模量关系系数；V0为初始旁压器中腔体积，单位为cm3；m为旁压模量与旁压试验静力极限压力比值；E0为变形模量，单位为Mpa；E
m
为旁压模量，单位为Mpa。
[0019]进一步的，所述关系式一为：
[0020]E0＝2.475N
120
+11.1
[0021]其中，N
120
为锤击数修正值，E0为变形模量。
[0022]进一步的，第一次关系拟合和第二次关系拟合时，均使用Matlab软件并基于信赖域(Turst
‑
Region)法和双平方(Bisquare)法进行拟合。
[0023]本专利技术采用的第二种技术方案是：超重型动力触探试验的锤击数修正方法，其中，超重型动力触探试验锤击时所用的锤子的质量为120kg，其特征在于，首先获取杆长，然后使用触探杆长进行锤击数修正，锤击数修正公式如下：
[0024][0025]其中，N
‘
120
为现场实测锤击数，L为触探杆长，L＞20m，N
120
为锤击数修正值。
[0026]通过对比以上的第一种技术方案和第二种技术方案可知，这两种方案所采用的经验公式本质上是一样的，因为将公式代入现有规范公式N
120
＝αN
′
120
就可以得到公式了两个方案的主要差异在于：第一种技术方案为间接法，第一种技术方案在锤击数修正时，需要先利用触探杆长求锤击数修正系数，再利用锤击数修正系数间接完成锤击数修正；第一种技术方案为直接法，第二种技术方案在锤击数修正时，在直接利用触探杆长直接完成锤击数修正。
[0027]本专利技术的有益效果是：本专利技术参考相关规程规范、国内外文献等资料并结合西南某水电站项目深厚覆盖层建坝工程项目实例，突破规范限制，基于MATLAB软件，使用Trust
‑
Region法与Bisquare法等数学方法，得到关于锤击数修正系数、现场实测锤击数和触探杆长的关系式，即锤击数修正系数的计算公式从而在锤击数修正时，我们可以选择根据触探杆长和现场实测锤击数计算锤击数修正系数，利用锤击数修正系数间接完成锤击数修正，或者选择直接利用触探杆长直接完成锤击数修正。有效解
决了目前试验深度大于20m的深厚覆盖层在进行超重型动力触探试验时，难以进行锤击数修正的问题。
附图说明
[0028]图1为实施例获取锤击数修正系数数学模型的流程图；
[0029]图2为变形模量E0与锤击数修正值N
120
拟合分析图；
[0030]图3为变形模量E0与锤击数修正值N
120
拟合结果残差图；
[0031]图4为相对误差与绝对误差统计分析图；
[0032]图5为实际修正系数与计算值统计分析图。
具体实施方式
[0033]实施例为得到可应用于深厚(厚度大于20m)覆盖层的岩土工程原位测试方法，利用中国西南某大型水电工程中在数个钻孔中同步开展钻孔旁压试验与超重型动力触探的相关成果，利用两种试验成果应用均为转换地基土变形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.超重型动力触探试验的锤击数修正方法，超重型动力触探试验锤击时所用的锤子的质量为120kg，其特征在于，首先根据触探杆长和现场实测锤击数计算锤击数修正系数，然后使用锤击数修正系数进行锤击数修正；其中，锤击数修正系数的计算公式如下：其中，N
‘
120
为现场实测锤击数，L为触探杆长，α为修正系数。2.如权利要求1所述的超重型动力触探试验的锤击数修正方法，其特征在于，锤击数修正系数的计算公式通过以下步骤获得：S1.选取一个样本区域，并对样本区域的覆盖层中的多处位置同时进行超重型动力触探试验和旁压试验，并将所得的试验数据划分为两组，其中，第一组为试验深度小于20m的试验数据，第二组为试验深度大于20m的试验数据；S2.对于第一组试验数据中的现场实测锤击数和触探杆长，根据已有行业规范将现场实测锤击数转换成锤击数修正值；对于第一组试验数据中的旁压模量，将旁压模量转换成变形模量；S3.对步骤S2所得的锤击数修正值和变形模量进行第一次关系拟合，得到关于锤击数修正值与变形模量的关系式一；S4.对于第二组试验数据中的旁压模量，根据步骤S3所得的关系式一，将旁压模量转换成相应的锤击数修正值；S5.根据第二组试验数据中的现场实测锤击数以及步骤S4所得的锤击数修正值，计算得到相应的锤击数修正系数；S6.对步骤S5所得的锤击数修正系数以及第二组试验数据中的现场实测锤击数和触探杆长进行第二次关系拟合，得到关于锤击数修正系数、现场实测锤击数和触探杆长的关系式二，所述关系式二即为锤击数修正系数的计算公式。3.如权利要求2所述的超重型动力触探试验的锤击数修正方法，其特征在于，步骤S2中，所述根据已有行业规范将现场实测锤击...

【专利技术属性】
技术研发人员：单诗涵，张世殊，石定国，崔中涛，李青春，张万秋，李志勇，廖皓，刘聪，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：