[發明專利]一種簡便計算強夯作用下相鄰夯點間土體加固效果的方法

有效

• 申請號: 201810046614.1
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108229050B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 王威;馮青松;孫魁;楊成忠;張思皓;甘宏
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;E02D3/046
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 徐小蓉

1.一種簡便計算強夯作用下相鄰夯點間土體加固效果的方法，其特征在于：所述方法至少包括以下步驟：通過收集工作區已有地質資料和試驗資料，獲得應用強夯加固區內的土體參數以及強夯設計參數；根據所述土體參數和強夯設計參數并結合強夯數值模型，得到不同深度處土體相對密實度增量比與每錘夯擊能、夯錘半徑、夯點間距以及夯擊次數的函數關系；根據所述的不同深度處相對密實度增量比，建立相鄰夯點中間點處相對密實度增量比隨深度變化關系；

所述強夯數值模型將相鄰夯點的中間區域按深度方向分為松弛擾動區、強加固區以及弱加固區；以所述相鄰夯點的中間線與地表面的交點為原點，縱坐標向下為正，橫軸表示土體的壓密程度，即所述相對密實度增量比建立坐標系；按深度方向取五個特征點（P1、P2、P3、P4、P5)，P1、P2、P3、P4、P5在所述坐標系內的坐標分別取(Dre1，d1)、(Dre2，d2)、(Dre3，d3)、(Dre4，d4)、(Dre5，d5),其中d1為夯坑深度，是所述松弛擾動區和加固區的分界；所述d5為有效加固深度，與每錘夯擊能存在經驗關系；Dre1=0；Dre5=0，Dre2、Dre3、Dre4分別為距地表0.2d5、0.4d5、0.8d5深度處的相對密實度增量比；P1和P2確定土體相對密實度增量比隨深度變化曲線的第一部分；所述曲線的第二部分與縱軸平行，由P3確定；所述曲線的第三部分由P4和P5確定。

2.根據權利要求1所述的一種簡便計算強夯作用下相鄰夯點間土體加固效果的方法，其特征在于：所述土體參數至少包括所述工作區內的各層土壤類別及其厚度，初始相對密實度以及塑性指數。

3.根據權利要求1所述的一種簡便計算強夯作用下相鄰夯點間土體加固效果的方法，其特征在于：所述強夯設計參數至少包括：夯錘重量、夯錘落距、夯錘半徑、夯擊次數以及夯點間距。

4.根據權利要求1所述的一種簡便計算強夯作用下相鄰夯點間土體加固效果的方法，其特征在于：

所述P2處相對密實度增量比公式為：

；

所述P3處相對密實度增量比公式為：

；

所述P4處相對密實度增量比公式為：

，

式中，e為孔隙率，?1、?2可反映每錘夯擊能、夯錘半徑、夯點間距以及夯擊次數對土體加固效果的影響。

5.根據權利要求1所述的一種簡便計算強夯作用下相鄰夯點間土體加固效果的方法，其特征在于：所述相鄰夯點中間點處相對密實度增量比隨深度變化的計算公式為：

當時，；

當時，；

當時，，

式中d是所述相鄰夯點中間點處某一點的深度；Dre是該點的相對密實度增量比，?1、?2可反映每錘夯擊能、夯錘半徑、夯點間距以及夯擊次數對土體加固效果的影響；d12是所述曲線第一、二部分交點的縱坐標值，d23是所述曲線第二、三部分交點的縱坐標值。

6.根據權利要求1所述的一種簡便計算強夯作用下相鄰夯點間土體加固效果的方法，其特征在于：若P2處土體的相對密實度正比小或者夯坑深度趨近于d2，則計算曲線的第一部分將由P1、P3確定，此時相鄰夯點中間點處相對密實度增量比隨深度變化的計算公式為：

當時，；

當時，；

當時，；

式中d是所述相鄰夯點中間點處某一點的深度；Dre是該點的相對密實度增量比，?1、?2可反映每錘夯擊能、夯錘半徑、夯點間距以及夯擊次數對土體加固效果的影響；d23是所述曲線第二、三部分交點的縱坐標值。

7.根據權利要求4、5或6所述的一種簡便計算強夯作用下相鄰夯點間土體加固效果的方法，其特征在于：；；

式中，δ是與每錘夯擊能、夯錘半徑、夯點間距以及夯擊次數有關的參數，n為夯擊次數，M·h是每錘夯擊能，Pa是標準大氣壓強，Rh是夯錘半徑，Sd是夯點間距。