[發(fā)明專利]強夯法加固飽和砂土地基的有效加固深度設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910644013.5
• 申請日: 2019-07-17
• 公開（公告）號: CN110344387B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董天文;劉偉;董鑫;趙顯濤;謝鵬;白天輝;楊俊嶺;崔曉亮;岳玉梅;敖然;趙朕;魏可峰;宋雪松
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶沈勘工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: E02D3/046
• 分類號: E02D3/046
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

本發(fā)明提供一種強夯法加固飽和砂土地基的有效加固深度設(shè)計方法，涉及軟土地基加固技術(shù)領(lǐng)域。該方法通過計算強夯振動產(chǎn)生的壓密殼最大深度z₁、壓密殼影響深度h_y，最后計算得到強夯加固飽和砂土地基有效加固深度Z，為強夯振動產(chǎn)生的壓密殼最大深度z₁、壓密殼影響深度h_y和產(chǎn)生壓密殼最大深度的夯坑深度h_h之和。本發(fā)明提供的強夯固飽和砂土地基的有效加固深度設(shè)計方法，能夠客觀地開展強夯飽和砂土地基的工程設(shè)計，有針對性地開展強夯工程的試夯和檢測工作，提高工程施工效率，降低工程成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軟土地基加固技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種強夯法加固飽和砂土地基的有效加固深度設(shè)計方法。

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)外開展了強夯法加固軟土地基的試驗、理論等方面研究，主要涉及飽和黏性土、非飽和黏性土、非飽和砂土的軟土地基強夯加固工作，但仍然處于經(jīng)驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計階段。在強制性規(guī)范《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ 79-2012)》中，根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用情況總結(jié)了有效加固深度“表6.3.3-1強夯的有效加固深度”，其它文獻中也沒有給出強夯加固軟土地基的有效加固深度設(shè)計方法。隨著近年來海砂吹填在島礁、近海灘涂建設(shè)中的大量應(yīng)用，以及強夯法施工時間短、經(jīng)濟效益顯著的特點，強夯法在加固飽和砂土地基中得到廣泛應(yīng)用，但是沒有建立科學(xué)可靠的有效加固深度設(shè)計方法，僅僅依靠試夯試驗確定設(shè)計參數(shù)盲目性較大、成本較高，因此亟需提出一種強夯法加固飽和砂土地基的有效加固深度設(shè)計方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種強夯法加固飽和砂土地基的有效加固深度設(shè)計方法，能夠滿足設(shè)計提出的飽和砂土地基有效加固深度的要求。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種強夯法加固飽和砂土地基的有效加固深度設(shè)計方法，包括強夯振動產(chǎn)生的壓密殼最大深度的計算、壓密殼影響深度的計算和強夯加固飽和砂土地基有效加固深度的計算；

所述強夯振動產(chǎn)生的壓密殼最大深度的計算方法具體如下：

假定飽和砂土為各向同性的彈性材料，水的流動符合Darcy定律，壓縮系數(shù)為常數(shù)；按照強夯引起的飽和砂土臨界孔壓條件，考慮強夯為軸對稱問題，取過軸線的截面，按照平面問題研究，建立其理論模型；

設(shè)由強夯振動作用引起的土骨架變形的壓縮存在以下關(guān)系，

式中，ε為土骨架的應(yīng)變，α為飽和砂土地基的壓縮系數(shù)；e為砂土地基土骨架的孔隙比，σ'_i為飽和砂土的微元體有效應(yīng)力；dz為微元體z方向單位長度；t為地基中強夯作用時間；

根據(jù)Darcy定律，單位時間內(nèi)水通過多孔介質(zhì)的滲流量與過水?dāng)嗝婷娣e和總水頭損失成正比，與滲流路徑長度成反比，如下式所示，

Q＝kAh₁/L＝kAi (2)

式中，Q為過水?dāng)嗝娴膯挝粫r間流量；k為滲流系數(shù)；A為過水?dāng)嗝婷娣e；h₁為總水頭損失；L為多孔介質(zhì)滲流路徑的長度；i為水力梯度；

將公式(2)應(yīng)用于微元體的流量變化，得公式(3)，表示飽和砂土地基中某一深度的單位面積上、單位時間的單位長度dz的微元體的上下表面的流入和流出流量變化，

如果假定飽和砂土地基的微元體土骨架壓縮變形與流體的排出量相同，即：

則，