專(zhuān)利名稱：一種室內(nèi)測(cè)定基床系數(shù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及巖土工程測(cè)試領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種采用室內(nèi) 三軸(CD)試驗(yàn)方法測(cè)定基床系數(shù)的方法。
背景技術(shù)：
通常地基土在外力的作用下會(huì)產(chǎn)生變位(垂直和水平)，即 地基土與結(jié)構(gòu)物相互作用，主要使結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)或襯砌產(chǎn)生豎 向和橫向變位，對(duì)工程安全造成很大危害。在地下基坑工程， 機(jī)場(chǎng)，和建筑地基基礎(chǔ)工程，特別在地鐵工程中，基床系數(shù)是 計(jì)算地基土變位的一個(gè)重要指標(biāo)。因此采用什么方法如何準(zhǔn)確 測(cè)定地基土基床系數(shù)就顯得非常重要。目前現(xiàn)場(chǎng)主要采用靜載 核試驗(yàn)和扁鏟試驗(yàn)兩種方法測(cè)定，室內(nèi)通常采用固結(jié)儀和應(yīng)力 式三軸儀兩種方法，現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)、扁鏟試驗(yàn)、室內(nèi)固結(jié)試驗(yàn)， 可是不論哪種方法，由于受多種因素的影響，其試驗(yàn)的條件不 能與實(shí)際的天然應(yīng)力狀態(tài)相符合，試驗(yàn)結(jié)果的取值缺乏嚴(yán)格的 定義，試驗(yàn)的結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)相差太大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種室內(nèi)測(cè)定基床系數(shù)的合理方法，可 不受室外多種因素的影響，從而使試驗(yàn)的結(jié)果與工程實(shí)際更接 近，能為設(shè)計(jì)人員提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種室內(nèi)測(cè)定基床系數(shù)的 方法，其特征在于所述的方法包括以下步驟a、首先把土樣沿 土層沉積方向或垂直土層沉積方向取土制樣b、在室內(nèi)采用三軸儀 測(cè)定，將土試樣進(jìn)行飽和處理；C然后將土試樣飽和處理后將該試 樣在一定圍壓下固結(jié)；d、待固結(jié)穩(wěn)定后，做應(yīng)力路徑下的三軸 固結(jié)排水剪試驗(yàn)；e、得出三軸固結(jié)排水剪試驗(yàn)的數(shù)據(jù)；f、通過(guò)整 理試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到試驗(yàn)曲線；g、通過(guò)試驗(yàn)曲線，根據(jù)土性選取基床 系數(shù)。
本發(fā)明的獨(dú)特之處在于；由于試驗(yàn)前使試樣采用Ko狀態(tài)(各 向差異應(yīng)力狀態(tài))下固結(jié)，使土樣受力狀態(tài)與天然狀態(tài)下相似。 克服了其它試驗(yàn)方法其試驗(yàn)條件不能與實(shí)際的天然應(yīng)力狀態(tài)相 符合的不足；利用應(yīng)變式三軸儀的特征，通過(guò)控制A。3不變， 來(lái)滿足A ci 3/A o ,=0 —種試驗(yàn)條件。而三軸試驗(yàn)克服了以上缺 陷，能模擬土的天然受力狀態(tài)，使試驗(yàn)更合理，試驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果很接近。所以采用本方法測(cè)定的基床系數(shù)具有很高的可 靠性和準(zhǔn)確性。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明作較為詳細(xì)的描述。本發(fā)明中試樣的受力狀態(tài)是測(cè)定基床系數(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，為了使 試驗(yàn)與天然狀態(tài)更相近，本發(fā)明技術(shù)方案為 一種室內(nèi)測(cè)定基床 系數(shù)的方法，其特征在于所述的方法包括以下步驟a、首先把 土樣沿土層沉積方向或垂直土層沉積方向取土試樣，該試樣按《巖
土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001要求進(jìn)行，試驗(yàn)土樣應(yīng)達(dá)一級(jí)土
樣，因此要求外業(yè)用薄壁取土器或108取土，保證樣品質(zhì)量；b、
在室內(nèi)采用三軸儀測(cè)定，將土試樣進(jìn)行飽和處理，試樣飽和處理
按《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50123-1999中三軸試驗(yàn)方法要求進(jìn) 行；c、然后將土試樣飽和處理后的試樣在50 — 250kpa圍壓下固 結(jié)，具體處理時(shí)根據(jù)土的性質(zhì)和深度進(jìn)行KO狀態(tài)下固結(jié)，KO —般 取值為0.3 — 0.6; d、待固結(jié)穩(wěn)定后，做應(yīng)力路徑下的三軸固結(jié) 排水剪試驗(yàn)(△ o 3/A 0 1=0， 1， 2， 3…)，具體處理時(shí)采用A o 3/ A o產(chǎn)0的一種試驗(yàn)條件；e、得出三軸固結(jié)排水剪試驗(yàn)的數(shù)據(jù)；f、 通過(guò)整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到試驗(yàn)曲線；g、通過(guò)試驗(yàn)曲線，根據(jù)土性選 取基床系數(shù)。
具體實(shí)施時(shí)首先，根據(jù)國(guó)標(biāo)《巖土工程勘察規(guī)范》 GB50021-2001要求，做三軸試驗(yàn)的土樣質(zhì)量要達(dá)到一級(jí)土樣，同 時(shí)為了滿足制樣的尺寸，本試驗(yàn)采用的試樣最小直徑^35mm，最大 直徑為！^101mm，試樣的高度宜為直徑的2-2.5倍，所以要求外業(yè) 鉆探必須用6il08取土器取土；然后，將外業(yè)取回的原狀土樣沿土 層沉積方向或垂直土層沉積方向制成^39. lmm，高度80mm的圓柱 形試樣；再將制好的試樣進(jìn)行飽和處理，通常我們采用水頭飽和，
飽和度要求達(dá)到95%以上；將飽和好的試樣安裝到儀器上，根據(jù)
土性選擇50 — 250kpa圍壓進(jìn)行固結(jié)，為了使試驗(yàn)時(shí)土樣受力狀態(tài) 與天然狀態(tài)下相似，通常采用Ko狀態(tài)(各向差異應(yīng)力狀態(tài))下固 結(jié)。即根據(jù)地基土性質(zhì)及埋深確定土樣自重應(yīng)力，固結(jié)時(shí)軸向應(yīng) 力取自重應(yīng)力大小OhYh，側(cè)向圍壓03根據(jù)土的天然受力取為 o3=K00l，這樣可以使土樣恢復(fù)到天然受力狀態(tài)。其中C5一.軸向 應(yīng)力， 一般的取值范圍為100-800kpa， Y…土的密度，h—土樣埋 深高度，Ko...土的靜止測(cè)壓立系數(shù)， 一般的取值范圍為0.3 — 0.6， 03_土的側(cè)向圍壓力， 一般的取值范圍為50-250kpa。待土樣固結(jié) 穩(wěn)定后，打開(kāi)排水閥開(kāi)始試驗(yàn)，做不同應(yīng)力路徑下的三軸固結(jié)排 水剪試驗(yàn)，即Ao3/Ao產(chǎn)0， 1， 2， 3…由于目前我們?nèi)S試驗(yàn)所 用的儀器多為應(yīng)變式三軸儀，沒(méi)辦法控制軸向應(yīng)力在試驗(yàn)過(guò) 程中c^是一個(gè)變量，所以我們只能通過(guò)控制圍壓不變即A o3=0， 來(lái)滿足A o 3/A (3 1=0 —種試驗(yàn)條件。試驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)整理試 驗(yàn)采集數(shù)據(jù)畫(huà)出E-A e試驗(yàn)關(guān)系曲線，該試驗(yàn)關(guān)系曲線為縱橫坐 標(biāo)關(guān)系，其中E表示基床系數(shù)，A e表示應(yīng)變量，然后根據(jù)土性 選取合理的基床系數(shù)，即為該土土樣對(duì)應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)下的基床系數(shù)。
權(quán)利要求
1、一種室內(nèi)測(cè)定基床系數(shù)的方法，其特征在于所述的方法包括以下步驟a、首先把土樣沿土層沉積方向或垂直土層沉積方向取土試樣；b、在室內(nèi)采用三軸儀測(cè)定，將土試樣進(jìn)行飽和處理；c然后將土試樣飽和處理后的試樣在圍壓為50—250kpa下固結(jié)；d、待固結(jié)穩(wěn)定后，做應(yīng)力路徑下的三軸固結(jié)排水剪試驗(yàn)；e、得出三軸固結(jié)排水剪試驗(yàn)的數(shù)據(jù)；f、通過(guò)整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到試驗(yàn)曲線；g、通過(guò)試驗(yàn)曲線，根據(jù)土性選取合理的基床系數(shù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)測(cè)定基床系數(shù)的方 法，其特征在于室外要用0108取土器取土， 土試樣的直 徑39. lmm，高度80mm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種室內(nèi)測(cè)定基床系數(shù)的方法，其特征在于取軸向應(yīng)力CJi-Yh，側(cè)向圍壓為(J^K。(Ji，然后使試樣在Ko狀態(tài)下固結(jié)；其中q-.軸向應(yīng)力，土 的密度，h—土樣埋深高度，Ko...土的靜止測(cè)壓立系數(shù)， 一 土的側(cè)向壓力。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種室內(nèi)測(cè)定基床系數(shù)的方法，其特征在于所述的三軸儀為應(yīng)變式三軸儀，根據(jù) 應(yīng)變式三軸儀的性能，通過(guò)控制Aci3不變，來(lái)滿足A(T3/A cj產(chǎn)O—種試驗(yàn)條件；確定側(cè)向圍壓ci3《。cji時(shí)，K。值為0.3 _0.6。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種室內(nèi)測(cè)定基床系數(shù) 的方法，其特征在于剪切速率遵照《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/TS0123-1999三軸固結(jié)排水剪試驗(yàn)剪切速率每分鐘應(yīng)變 0.003%-0.012%。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種室內(nèi)測(cè)定基床系數(shù)的方法，其特征為所述的方法包括以下步驟a.首先把土樣沿土層沉積方向或垂直土層沉積方向取土制樣；b.在室內(nèi)采用三軸儀測(cè)定，將土試樣進(jìn)行飽和處理；c.然后將土試樣飽和處理后將該試樣在一定圍壓下固結(jié)；d.待固結(jié)穩(wěn)定后，做應(yīng)力路徑下的三軸固結(jié)排水剪試驗(yàn)；e.得出三軸固結(jié)排水剪試驗(yàn)的數(shù)據(jù)；f.通過(guò)整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到試驗(yàn)曲線；g.通過(guò)試驗(yàn)曲線，根據(jù)土性選取基床系數(shù)。本發(fā)明能模擬土的天然受力狀態(tài)，使試驗(yàn)更合理，試驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果很接近。所以采用本方法測(cè)定的基床系數(shù)具有很高的可靠性和準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)E02D33/00GK101377079SQ20081020089
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2008年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月8日
發(fā)明者英 吳 申請(qǐng)人:上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院;上海市政工程勘察設(shè)計(jì)有限公司