[發明專利]確定強夯過程夯沉量和最佳夯擊次數的方法

有效

• 申請號: 202010783968.1
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111898277B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 李希;錢國平;李平;于華南;龔湘兵;蔡軍;周洪宇;張靜宇;楊慧
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;E02D3/046;G06F17/11;G06F119/14
• 代理公司: 北京漢之知識產權代理事務所(普通合伙) 11479
• 代理人: 高園園

1.一種確定強夯過程夯沉量的方法，其特征在于，包括：

將強夯過程劃分為沖擊加載階段和卸載回彈階段；

建立所述沖擊加載階段的夯錘位移時程方程得到所述沖擊加載階段夯錘的位移；

建立所述卸載回彈階段的夯錘位移時程方程得到所述卸載回彈階段夯錘的回彈位移；

將所述沖擊加載階段夯錘的位移減去所述卸載回彈階段夯錘的回彈位移計算得到所述強夯過程的夯沉量，

其中，v₀為夯錘初始速度，w_d、w'_d分別為沖擊加載階段、卸載回彈階段的土體有阻尼振蕩頻率，w_n、w'_n分別為沖擊加載階段、卸載回彈階段的土體無阻尼振蕩頻率，ζ、ζ'分別為沖擊加載階段、卸載回彈階段的土體阻尼比，R'、均為方程待定系數，u_s為夯沉量。

2.根據權利要求1所述的確定強夯過程夯沉量的方法，其特征在于，考慮土體阻尼對所述沖擊加載階段的影響，并對所述沖擊加載階段的夯錘位移時程方程進行修正。

3.根據權利要求2所述的確定強夯過程夯沉量的方法，其特征在于，所述沖擊加載階段的土體彈性模量和所述卸載回彈階段的土體彈性模量不同。

4.根據權利要求3所述的確定強夯過程夯沉量的方法，其特征在于，

確定所述沖擊加載階段最低點處的時間、位移和速度；

根據所述沖擊加載階段和所述卸載回彈階段在最低點處的位移和速度的連續性條件，得到所述夯沉量為：

其中，v₀為夯錘初始速度，w_d為沖擊加載階段的土體有阻尼振蕩頻率，w_n為沖擊加載階段的土體無阻尼振蕩頻率，ζ為沖擊加載階段的土體阻尼比，t_p為第一次夯擊時夯錘速度第一次降為零的時間，k_z、k'_z分別為沖擊加載階段、卸載回彈階段的土體加荷彈性常數。

5.一種確定多次夯擊次數下強夯過程夯沉量的方法，其特征在于，包括：

根據權利要求1～4任一項所述的確定強夯過程夯沉量的方法計算每次強夯過程的所述夯沉量；

根據當前夯擊次數確定當次強夯過程的土體彈性模量E：

E＝E₀N^β

利用所述土體彈性模量E對當次的夯沉量進行修正；

其中，E為土體彈性模量，N為所述強夯過程的夯擊次數，E₀為土體初始彈性模量，β為經驗系數。

6.根據權利要求5所述的確定多次夯擊次數下強夯過程夯沉量的方法，其特征在于，所述多次夯擊次數中，每次夯擊次數下的夯擊位置為同一位置。

7.一種確定強夯過程最佳夯擊次數的方法，其特征在于，包括：

進行多次強夯過程；

根據每次所述強夯過程的夯沉量確定每次所述強夯過程的加固效率，所述夯沉量根據權利要求5所述的確定多次夯擊次數下強夯過程夯沉量的方法來確定；

根據所述加固效率判斷所述強夯過程的夯擊次數是否為最佳夯擊次數。

8.根據權利要求7所述的確定強夯過程最佳夯擊次數的方法，其特征在于，所述加固效率的計算公式為：

其中，λ_i為第i次加固效率，i＝1，2…n；s_i為第i次夯擊的夯沉量；S_i為第i次夯擊后的累計夯沉量。

9.根據權利要求8所述的確定強夯過程最佳夯擊次數的方法，其特征在于，所述根據所述加固效率判斷所述強夯過程的夯擊次數是否為最佳夯擊次數包括：

判斷當前次所述加固效率是否小于預設臨界值；

在所述加固效率首次小于所述預設臨界值時，前一次夯擊次數為所述強夯過程的最佳夯擊次數。