[發明專利]利用靜力觸探比貫入阻力確定旁壓試驗基準水平基床系數的方法

有效

• 申請號: 201710391163.0
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107022995B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 涂啟柱;熊大生;吳守富;王忠華;黃俊杰;米軍;于廷新;張燕;謝凡
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E02D1/02
• 分類號: E02D1/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍;劉琳

本發明公開了利用靜力觸探比貫入阻力確定旁壓試驗基準水平基床系數的方法，包括步驟：1)對測量地區土層進行靜力觸探試驗，采集測量地區的靜力觸探比貫入阻力p_s；2)通過計算獲得旁壓試驗基準水平基床系數K_h1，計算公式為：對于黏性土：對于砂類土：K_h1＝6.57p_s。本發明可通過靜力觸探比貫入阻力p_s快速、準確、經濟地獲取地層的旁壓試驗基準水平基床系數，為工程設計提供參考。本發明在不增加測試技術手段的前提下，解決了利用靜力觸探測試技術直接快速測試原本需要旁壓試驗才能得到旁壓試驗基準水平基床系數的問題，拓展了靜力觸探的應用功能，節約了勘察成本，提高了效率，效果明顯。

技術領域

本發明涉及巖土工程勘察技術領域，具體地指一種利用靜力觸探比貫入阻力確定旁壓試驗基準水平基床系數的方法。

背景技術

近年來，隨著我國高速鐵路、軌道交通、綜合管廊、高層建筑等基礎建設的飛速發展，地下空間工程成為一個重點的研究領域。目前在地下空間工程的支護設計中，通常采用“土抗力法”(又稱“豎向彈性地基粱法”)，該方法引用橫向抗力的概念，將坑內側被動土壓力對支護結構的作用用彈性抗力系數模擬，根據彈性地基梁法計算支護結構的變形和內力。支護結構內側被動區土體彈性抗力系數稱為水平基床系數K_h，是“土抗力法”的關鍵參數，其取值的大小、分布形式直接決定被動區土對支護結構提供抗力的大小，也直接決定支護結構的內力與變形，對工程造價、安全性、可靠性均有重要影響。

由于支護結構尺寸對水平基床系數K_h影響很大，特定義結構尺寸寬度為30cm對應的水平基床系數為旁壓試驗基準水平基床系數K_h1。現場試驗測定計算出旁壓試驗基準水平基床系數K_h1，工程設計時根據支護結構的實際尺寸再換算成對應水平基床系數。

目前在涉及地下空間工程與隧道工程巖土工程勘察中，可通過旁壓試驗測試土層的旁壓試驗基準水平基床系數，但是預鉆式旁壓試驗對于成孔質量要求極高，尤其對于流塑～軟塑的黏性土、粉土、砂類土等需采取特殊措施成孔才能基本達到試驗要求；自鉆式旁壓試驗對于各類土層均可保證成孔質量，試驗成果能較好地滿足工程要求，但自鉆式旁壓試驗設備昂貴，均需從國外進口，目前國內總共只有幾臺，試驗操作復雜，成本高。目前國內旁壓試驗尤其自鉆式旁壓試驗普及程度相對較低，因此有些工程可能無法進行旁壓試驗。

發明內容

本發明的目的是針對自鉆式旁壓試驗設備昂貴，操作復雜、費用高，普及程度相對較低的技術問題，而提出一種利用靜力觸探比貫入阻力確定旁壓試驗基準水平基床系數的方法。

為實現上述目的，本發明所設計的利用靜力觸探比貫入阻力確定旁壓試驗基準水平基床系數的方法，其特殊之處在于，包括如下步驟：

1)對測量地區土層進行靜力觸探試驗，采集測量地區的靜力觸探比貫入阻力p_s；

2)通過計算獲得旁壓試驗基準水平基床系數K_h1，計算公式為：

對于黏性土：

對于砂類土：K_h1＝6.57p_s (2)

其中，式(1)適用于流塑至硬塑的黏性土，式(2)適用于松散至密實的砂類土。

優選地，所述步驟1)的具體步驟包括：

11)布置靜探孔的測試孔位；

12)安裝反力裝置和貫入設備；

13)啟動貫入設備，采集貫入阻力值；

14)提取所采集的貫入阻力值，并按照力學指標進行分層，獲得每一層的貫入阻力p_s。