[發明專利]強夯后地基極限承載力的確定方法

有效

• 申請號: 201610049332.8
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105603956B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 侯振斌;張發平;陳虎;李曉紅
• 申請（專利權）人: 中國十九冶集團有限公司
• 主分類號: E02D1/02
• 分類號: E02D1/02
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司51226
• 代理人: 何強,楊冬

技術領域

本發明涉及巖土工程技術領域，尤其是一種強夯后地基極限承載力的確定方法。

背景技術

公知的：強夯法加固地基夯擊能量大、影響深度大，同時具有工藝簡單、效果顯著、設備簡單、費用低廉、質量控制容易、適用土層范圍廣、施工周期短等突出優點，具有較大的經濟效益和社會效益，因此在工程實踐中有著重要而廣泛的應用。《公路路基設計規范》(JTG D30-2015)將強夯作為一種重要的處理地基的工程技術，合理、高效、準確地進行強夯地基壓實質量檢測對保證路堤填筑質量、提高強夯施工效率具有重要意義。地基承載力是指地基土單位面積上所能承受荷載的能力，地基承載力可以分為極限承載力和容許承載力兩種，通常把地基瀕臨失穩時地基土單位面積上的所承受的最大荷載稱為地基極限承載力p_u，地基容許承載力實質則是地基承載力特征值f_ak。《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)、《建筑地基處理技術規范》(JGJ 79-2012)均規定強夯地基承載力特征值f_ak是評價強夯地基處治效果的重要指標，即通過現場靜載荷試驗得到地基土壓力變形曲線從而得到地基極限承載力p_u，再由地基極限承載力p_u除以一定的安全系數即可得到地基承載力特征值f_ak。因此準確測試地基極限承載力p_u具有重要的工程意義。

目前《建筑地基處理技術規范》(JGJ 79-2012)規定的測定地基極限承載力p_u的試驗方法，其作法是：平整測試場地平面、安置基準梁及加荷平臺支點后，對測試壓板面上開始不少于8級的加載，并按照一定時間間隔測讀沉降，當在連續2h內每小時沉降小于0.1mm時，則認為已趨穩定，可進行下一級加載，當滿足下列三種情況之一時，即可終止加載，對應的前一級荷載為極限荷載：1)承壓板周圍土體明顯地側向擠出，2)沉降s急劇增大，壓力-沉降曲線出現陡降段；3)在某級荷載下，24h內沉降速率不能達到穩定標準。

現行《工程地質手冊》(第三版)總結了兩種傳統的確定極限荷載的方法:

1)當載荷試驗加荷至破壞荷載，則取破壞荷載的前一級荷載為極限荷載p_u；

2)如圖1所示，當試驗未做到破壞荷載，則可用外插作圖法確定其極限荷載，作圖步驟如下：以p-s曲線大彎段的起點B₀到終點B間為作圖段，分別自B₀和B點作平行于p軸的平行線，交s軸得到A₀和A；等分A₀A線段，得到A₁、A₂...A₅點，自A₁、A₂...A₅點作平行于p軸的平行線，交p-s曲線得到B₁、B₂...B₅；自B₀、B₁...B各點作平行于s軸的平行線，交p軸得到C₀、C₁...C各點，從這些點分別作p軸正方向呈45°的斜線，延長B₁C₁、B₂C₂...BC，分別在對應的45°斜線上得交點D₁、D₂...D₅，過點D₁、D₂...D₅各點連一直線并與p軸相交，該點對應的壓力值即為極限荷載。

綜合現有的方法，地基極限荷載是通過地基靜載荷試驗測得的荷載-沉降曲線即p-s曲線獲得的，一種確定方法是直接做到破壞荷載，但是存在試驗成本高、周期長、破壞標準因人而異、效率低，對工程擾動大等問題，同時按照《建筑地基處理技術規范》(JGJ 79-2012)的規定，有時候會遇到雖然達到了終止試驗的條件，但地基土壓力變形曲線p-s曲線并沒出現陡降段，另一種地基極限荷載的確定方法是如《工程地質手冊》(第三版)推薦的作圖法，即通過p-s曲線經過作圖技巧得到地基極限荷載，雖然避免了直接加載到破壞荷載的弊端，但是存在作圖技術復雜、效率低、精度不高等問題。這些問題造成了試驗時間較長、試驗效率低下的現象，需要等待檢測試驗完成且地基承載力指標合格后方可進行后續的施工，停工等待時間較長，嚴重影響了工程進度。

發明內容