【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地基处理，具体涉及到一种振动地基处理后土体最终强度计算方法。
技术介绍
1、在施工过程中，进行强夯地基处理、振动碾压等地基处理时会产生振动，振动会产生超静孔隙水压力，此时为了避免超静孔隙水压力对地基承载力测试的影响，在地基处理完后会需要等超静孔隙水压力消散才能对处理后的地基进行检测，看是否达到地基处理效果，超静孔隙水压力消散过程一般需要等待1至2个月左右。对工期紧的项目来说，并没有多余时间用来等待超静孔隙水压力，为了节约工期，在工期和施工成本两者间考虑时，很多工程项目在策划阶段会放弃时间长的地基处理+天然基础的方案，改为采用桩基或筏板的基础形式，这将增大项目成本，将造成不必要的成本浪费。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供一种振动地基处理后土体最终强度计算方法，该计算方法通过对振动处理后现场实取试样，结合室内三轴不固结不排水(uu)和三轴固结排水(cd)试验，计算出静孔隙水压力消散后土体强度增长量，便可在振动地基处理完后可直接进行承载力检测，然后加上静孔隙水压力消散后土体强度增长量便计算出超静孔隙水压力消散后的最终的地基承载力。
2、为了达到上述技术目的，本专利技术提供了一种振动地基处理后土体最终强度计算方法，具体包括如下步骤：
3、s1.地基振动处理完成后，一小时内在地基振动处理区域的基底以下进行取样，其取样深度为一倍地基振动处理区域短边宽度，取两组试样，每组至少9个试样；同时对地基振动处理完成的地基承载力进行检测得到地基振
4、s2.取其中一组试样进行三轴不固结不排水剪切试验，将同组试样至少进行三次试验，三次试验的围压σ3i在100～500kpa的范围内从小到大依次按照50～100kpa的等值增加，每次相同围压条件下的试验选择至少三个试样分别进行；每个试样在进行三轴不固结不排水剪切试验时，快速增大轴压，直至试样剪切破坏时记录该试样的最终轴压，并收集相同围压条件下至少三个试样试验得到的最终轴压计算其平均值，作为该围压条件下的轴压σ1i；通过至少三次试验得到至少三组由轴压和围压组成的坐标值：
5、(σ11、σ31)、(σ12、σ32)…(σ1i、σ3i)，并根据每组数值绘制一个莫尔圆，得到至少三个莫尔圆，每组数值中的轴压和围压在横坐标上对应的两个点为对应莫尔圆直径的两个端点，至少三个莫尔圆的公切线为破坏强度包线，并由图确定地基振动完成后初始的地基土体抗剪强度指标粘聚力c初和内摩擦角
6、s3.另一组试样在100～500kpa的围压范围内取不同围压条件进行至少三次三轴固结排水试验，至少三次试验的围压σ′3i从小到大依次按照50kpa～100kpa的等值增加，每次相同围压条件下的试验选择至少三个试样分别进行；每个试样在进行三轴固结排水试验中，慢速增大轴压，直至试样剪切破坏时记录该试样的最终轴压，并收集相同围压条件下至少三个试样试验得到的最终轴压计算其平均值，作为该围压条件下的轴压σ′1i；通过至少三次试验得到至少三组由轴压和围压组成的坐标值：(σ′11、σ′31)、(σ′12、σ′32)…(σ′1i、σ′3i)，并根据每组数值绘制一个莫尔圆，得到至少三个莫尔圆，每组数值中轴压和围压在横坐标上对应的两个点为对应莫尔圆直径的两个端点，至少三个莫尔圆的公切线为破坏强度包线，并由图确定地基振动完成土体超静孔隙水完全消散后的最终地基土体抗剪强度指标粘聚力c′和内摩擦角
7、s4.依据《建筑地基基础设计规范gb50007-2011》得到由土体抗剪强度指标确定的地基承载力特征值fa的计算公式：
8、fa＝mbγb+mdγmd+mcck①
9、其中：mb、md、mc为承载力系数，根据查表得到；
10、b为基础底面宽度，大于6m时按6m取值，对于砂土＜3m时按3m取值；
11、ck为基底以下一倍地基振动处理区域短边宽度的深度范围内土体黏聚力；
12、为基底下一倍地基振动处理区域短边宽度的深度范围内摩擦角；
13、γ为基础底面以下土的重度(kn/m3)，地下水位以下取浮重度；
14、γm为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；
15、s5.将s2步骤中计算的初始的地基土体抗剪强度指标粘聚力c初和内摩擦角代入s4步骤中公式①中计算出振动地基处理完后初始地基承载力特征值fa1；
16、s6.将s3步骤中计算的最终地基土体抗剪强度指标粘聚力c′和内摩擦角代入s4步骤中公式①中计算出振动地基处理完后土体超静孔隙水完全消散后最终地基承载力特征值f′a1；
17、s7.并根据s5步骤中计算的初始地基承载力特征值fa1和s6步骤中计算的最终地基承载力特征值f′a1计算出振动地基处理完时至超静孔隙水压力消散后地基土体强度增长量δfa＝f′a1-fa1；
18、s8.将s1步骤中检测得到的地基振动处理完时的地基承载力fa0加上超静孔隙水压力消散后地基土体强度增长量δfa便可得到地基振动处理完后且超静孔隙水压力消散后的最终的地基承载力fa终：
19、fa终＝fa0+δfa。
20、本专利技术进一步的技术方案：所述步骤s7中计算出振动地基处理完时至超静孔隙水压力消散后地基土体强度增长量δfa后，在地基振动处理后立即测量超孔隙水压力ud0，并在地基处理完后任意时间i测量此时的超孔隙水压力udi，便可按照以下公式计算出i时土体强度：fai＝fa0+
21、(udi/ud0)δfa。
22、本专利技术进一步的技术方案：所述s2步骤中至少三个莫尔圆的公切线与坐标纵轴的交点值即为地基振动完成后土体初始粘聚力c初，公切线与坐标横轴间夹角即为地基振动完成后初始内摩擦角所述s3步骤中至少三个莫尔圆的公切线与坐标纵轴的交点值即为地基振动完成后土体初始粘聚力c终，公切线与坐标横轴间夹角即为地基振动完成后初始内摩擦角
23、本专利技术进一步的技术方案：所述s2步骤和s3步骤的每个莫尔圆的绘制过程是：以轴向力为x轴、切向力为y轴建立平面坐标轴，以每组数值的围压值σ3i和轴压值σ1i在横坐标上对应的两个点为莫尔圆直径的两个端点在x轴上绘制圆。
24、本专利技术进一步的技术方案：所述步骤s2中三轴不固结不排水剪切试验反映振动处理后，超孔隙水压力未及时消散时土体的强度。
25、本专利技术进一步的技术方案：所述步骤s3中三轴固结排水试验反映振动处理后，超孔隙水压力完全消散后土体的强度。
26、本专利技术通过对振动处理后现场实取试样，结合室内三轴不固结不排水(uu)和三轴固结排水(cd)试验，测试出不同条件下土体粘聚力c、内摩擦角，可确定振动处理后超孔隙水压力存在时土体强度大小以及超静孔隙水压力消散后土体强度，即可得出静孔隙水压力消散后土体强度增长量δfa，此时承载力检测可不考虑超静孔隙水压力等待期，振动地基处理完后可直接进行承本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种振动地基处理后土体最终强度计算方法，其特征在于具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种振动地基处理后土体最终强度计算方法，其特征在于：所述步骤S7中计算出振动地基处理完时至超静孔隙水压力消散后地基土体强度增长量Δfa后，在地基振动处理后立即测量超孔隙水压力Ud0，并在地基处理完后任意时间i测量此时的超孔隙水压力Udi，便可按照以下公式计算出i时土体强度：fai＝fa0+(Udi/Ud0)Δfa。
3.根据权利要求1所述一种振动地基处理后土体最终强度计算方法，其特征在于：所述S2步骤中至少三个莫尔圆的公切线与坐标纵轴的交点值即为地基振动完成后土体初始粘聚力c初，公切线与坐标横轴间夹角即为地基振动完成后初始内摩擦角所述S3步骤中至少三个莫尔圆的公切线与坐标纵轴的交点值即为地基振动完成后土体初始粘聚力c终，公切线与坐标横轴间夹角即为地基振动完成后初始内摩擦角
4.根据权利要求1所述一种振动地基处理后土体最终强度计算方法，其特征在于：所述S2步骤和S3步骤的每个莫尔圆的绘制过程是：以轴向力为X轴、切向力为y轴建立平面坐标轴，以每组数值的围
5.根据权利要求1所述一种振动地基处理后土体最终强度计算方法，其特征在于：所述步骤S2中三轴不固结不排水剪切试验反映振动处理后，超孔隙水压力未及时消散时土体的强度。
6.根据权利要求1所述一种振动地基处理后土体最终强度计算方法，其特征在于：所述步骤S3中三轴固结排水试验反映振动处理后，超孔隙水压力完全消散后土体的强度。
...【技术特征摘要】
1.一种振动地基处理后土体最终强度计算方法，其特征在于具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述一种振动地基处理后土体最终强度计算方法，其特征在于：所述步骤s7中计算出振动地基处理完时至超静孔隙水压力消散后地基土体强度增长量δfa后，在地基振动处理后立即测量超孔隙水压力ud0，并在地基处理完后任意时间i测量此时的超孔隙水压力udi，便可按照以下公式计算出i时土体强度：fai＝fa0+(udi/ud0)δfa。
3.根据权利要求1所述一种振动地基处理后土体最终强度计算方法，其特征在于：所述s2步骤中至少三个莫尔圆的公切线与坐标纵轴的交点值即为地基振动完成后土体初始粘聚力c初，公切线与坐标横轴间夹角即为地基振动完成后初始内摩擦角所述s3步骤中至少三个莫尔圆的公切线与坐标纵轴的交点值即...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚汾，盘青林，王俊南，俞楼键，李亮，程威，
申请(专利权)人：中冶武勘工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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