阅读说明：本技术 一种消除不同试验之间差异性的地基承载力确定方法 (Foundation bearing capacity determination method for eliminating difference among different tests ) 是由 赵斌臣 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种消除不同试验之间差异性的地基承载力确定方法,本发明利用扁铲侧胀试验得到了试验区内地基承载力特征值,以此为依据,并分别以静力触探试验、标准贯入试验和室内土工试验结果中的承载力确定参数为变量,对于静力触探和标准贯入试验采用一元线性回归的方法建立关系公式,对于室内土工试验采用多元逐步回归的方法建立关系公式,从而消除不同试验方法得到的承载力值存在较大差异性的问题,能够快速、准确的确定该试验区内的地基承载力,无需长时期和大范围的现场观察测试,减少人工投入,降低花费。(The invention provides a foundation bearing capacity determining method for eliminating differences among different tests, which utilizes a flat shovel lateral expansion test to obtain a characteristic value of foundation bearing capacity in a test area, takes the characteristic value as a basis, and respectively takes bearing capacity determining parameters in results of a static penetration test, a standard penetration test and an indoor geotechnical test as variables, adopts a unitary linear regression method to establish a relational formula for the static penetration test and the standard penetration test, and adopts a multivariate stepwise regression method to establish the relational formula for the indoor geotechnical test, thereby eliminating the problem that the bearing capacity values obtained by different test methods have larger differences, being capable of quickly and accurately determining the foundation bearing capacity in the test area, needing no long-term and large-scale field observation and test, reducing labor input and reducing cost.)

一种消除不同试验之间差异性的地基承载力确定方法

技术领域

本发明涉及地基承载力技术领域，特别是一种消除不同试验之间差异性的地基承载力确定方法。

背景技术

地基承载力的确定问题是一个复杂的问题，虽然传统意义上的确定方法已经相当成熟，然而由于传统方法存在大量的假设，各地的地质背景又不尽相同，使得目前许多实际工程中使用的地基承载力值偏低或偏高，从而造成不必要的浪费或者工程隐患。

目前对于该问题的分析和试验研究都是在大量已有的现场观察资料基础上进行的，长时期和大范围的现场观察测试耗费人工巨大，且花费昂贵，通常难以实现。因此，有针对性的确定地基承载力是非常有必要的。

由于试验原理的不同，不同试验方法在判别土体破坏时的依据也不尽相同，这就导致了由不同试验方法确定的承载力值之间存在很大的差异性，这给科研工作和工程实践都带来了很大的不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种消除不同试验之间差异性的地基承载力确定方法，旨在解决现有技术中不同试验方法得到的承载力值存在较大差异性的问题，实现快速、准确的确定该试验区内的地基承载力，减少人工投入，降低花费。

为达到上述技术目的，本发明提供了一种消除不同试验之间差异性的地基承载力确定方法，所述方法包括以下操作：

S1、利用扁铲侧胀试验确定各土层的地基承载力特征值；

S2、选取静力触探试验数据，将实际地基承载力值替换为对应土层的地基承载力特征值，以一元线性回归建立地基承载力与比贯入阻力的关系；

S3、选取标准贯入试验数据，将实际地基承载力值替换为对应土层的地基承载力特征值，以一元线性回归建立地基承载力与标贯锤击数的关系；

S4、选取室内土工试验数据，将实际地基承载力值替换为对应土层的地基承载力特征值，以多元逐步回归建立地基承载力与孔隙比、液性指数的关系。

优选地，所述静力触探试验具体为：

利用液压或机械传动装置，将静力触探头压入地基土中，探头中贴有电阻应变片，当探头受阻时，电阻应变片伸长改变电阻，利用电阻应变仪器测量微应变的数值，计算贯入阻力的大小，从而判定地基土的工程性质。

优选地，所述静力触探为单桥静力触探。

优选地，所述标准贯入试验具体为：

将一定质量的圆柱形探头，以一定长度的落距间断贯入，根据每打入一定长度的锤击数来判定地基土的工程性质参数，并对地基土进行力学分层。

优选地，所述室内土工试验具体为：

在钻孔附近布置测试场区，利用薄壁取土器，采用快速静力连续压入法，在地表以下3米范围内，连续取样，进行土样的常规土工试验和颗粒粒度试验。

优选地，所述地基承载力与比贯入阻力的关系具体为：

对于粉砂，其计算公式如下：

σ_O＝0.031P_S+0.098

式中，σ_O为地基承载力值，P_s为比贯入阻力；

对于亚砂土，其计算公式如下：

σ_O＝0.0465P_S+0.0821

式中，σ_O为地基承载力值，P_s为比贯入阻力；

对于亚粘土，其计算公式如下：

σ_O＝0.051P_S+0.0648

式中，σ_O为地基承载力值，P_s为比贯入阻力；

对于粘土，其计算公式如下：

σ_O＝0.125P_S+0.016

式中，σ_O为地基承载力值，P_s为比贯入阻力；

对于淤泥质土，其计算公式如下：

σ_O＝0.116P_S+0.022

式中，σ_O为地基承载力值，P_s为比贯入阻力。

优选地，所述地基承载力与标贯锤击数的关系具体为：

对于粉砂，其计算公式如下：

σ_O＝7.874N+51.34

式中，σ_O为地基承载力，N为标贯锤击数；

对于亚砂土，其计算公式如下：

σ_O＝10.232N+135.4

式中，σ_O为地基承载力，N为标贯锤击数；

对于亚粘土，其计算公式如下：

σ_O＝8.663N+110.98

式中，σ_O为地基承载力，N为标贯锤击数。

优选地，所述地基承载力与孔隙比、液性指数的关系具体为：

对于亚砂土，其计算公式如下：

σ_O＝-71.31e+83.59I_L+252.04

式中，σ_O为地基承载力，e为孔隙比，I_L为液性指数；

对于亚粘土，其计算公式如下：

σ_O＝-11.94e-59.72I_L+287.05

式中，σ_O为地基承载力，e为孔隙比，I_L为液性指数。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

与现有技术相比，本发明利用扁铲侧胀试验得到了试验区内地基承载力特征值，以此为依据，并分别以静力触探试验、标准贯入试验和室内土工试验结果中的承载力确定参数为变量，对于静力触探和标准贯入试验采用一元线性回归的方法建立关系公式，对于室内土工试验采用多元逐步回归的方法建立关系公式，从而消除不同试验方法得到的承载力值存在较大差异性的问题，能够快速、准确的确定该试验区内的地基承载力，无需长时期和大范围的现场观察测试，减少人工投入，降低花费。

附图说明

图1为本发明实施例中所提供的一种消除不同试验之间差异性的地基承载力确定方法流程图。

具体实施方式

为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

下面结合附图对本发明实施例所提供的一种消除不同试验之间差异性的地基承载力确定方法进行详细说明。

如图1所示，本发明实施例公开了一种消除不同试验之间差异性的地基承载力确定方法，所述方法包括以下操作：

S1、利用扁铲侧胀试验确定各土层的地基承载力特征值；

S2、选取静力触探试验数据，将实际地基承载力值替换为对应土层的地基承载力特征值，以一元线性回归建立地基承载力与比贯入阻力的关系；

S3、选取标准贯入试验数据，将实际地基承载力值替换为对应土层的地基承载力特征值，以一元线性回归建立地基承载力与标贯锤击数的关系；

S4、选取室内土工试验数据，将实际地基承载力值替换为对应土层的地基承载力特征值，以多元逐步回归建立地基承载力与孔隙比、液性指数的关系。

由于不同试验方法在判别土体破坏的标准不同，且其中有些试验需要经过概率统计的修正，因此所确定的承载力值存在一定的差异性。

本发明实施例基于试验数据与土体之间的联系，基于静力触探试验、标准贯入试验和室内土工试验的试验数据和由扁铲侧胀试验确定的地基承载力特征值，对于静力触探和标准贯入试验采用一元线性回归的方法建立关系公式，对于室内土工试验采用多元逐步回归的方法建立关系公式。

扁铲侧胀试验具体为将接在探杆上的扁铲测头压入至土中预定深度，施加气压，使位于扁铲测头一侧面的圆形钢模向土内膨胀，量测钢模膨胀三个特殊位置(A、B、C)的压力，从而获得多种岩土参数。从而利用扁铲侧胀试验结果，得到试验区内地基承载力特征值。

所述静力触探试验具体为利用液压或机械传动装置，将静力触探头压入地基土中，探头中贴有电阻应变片，当探头受阻时，电阻应变片伸长改变电阻，利用电阻应变仪器测量微应变的数值，计算贯入阻力的大小，从而判定地基土的工程性质。利用静力触探方法在试验场区内进行单桥静力触探。

根据记录的数据绘制Ps-h曲线，并根据曲线将土体分为若干个岩性相同的土层，利用单桥静力触探所得Ps值，通过查表法取得地基承载力值。

收集比贯入阻力Ps值与其对应的地基承载力值，并将地基承载力值替换为相应土层的扁铲侧胀试验所得的地基承载力特征值，利用一元线性回归得到各个土层的地基承载力特征值与比贯入阻力的关系公式。

对于粉砂，其计算公式如下：

σ_O＝0.031P_S+0.098

式中，σ_O为地基承载力值(MPa)，P_s为比贯入阻力(MPa)；

对于亚砂土，其计算公式如下：

σ_O＝0.0465P_S+0.0821

式中，σ_O为地基承载力值(MPa)，P_s为比贯入阻力(MPa)；

对于亚粘土，其计算公式如下：

σ_O＝0.051P_S+0.0648

式中，σ_O为地基承载力值(MPa)，P_s为比贯入阻力(MPa)；

对于粘土，其计算公式如下：

σ_O＝0.125P_S+0.016

式中，σ_O为地基承载力值(MPa)，P_s为比贯入阻力(MPa)；

对于淤泥质土，其计算公式如下：

σ_O＝0.116P_S+0.022

式中，σ_O为地基承载力值(MPa)，P_s为比贯入阻力(MPa)。

所述标准贯入试验具体为将一定质量的圆柱形探头，以一定长度的落距间断贯入，根据每打入一定长度的锤击数来判定地基土的工程性质参数，并对地基土进行力学分层。

本试验结合静力触探试验曲线所划分的土层，将每层土的现场试验锤击数N进行修正，修正公式如下：

N＝μ-1.645σ

其中，μ为现场试验锤击数平均值，σ为现场试验锤击数标准差。

对于粘土和砂土采用查表法获得地基承载力值，粉质土利用以下公式计算地基承载力值：

σ_o＝22.7N+31.9

收集标贯锤击数与其对应的地基承载力值，并将地基承载力值替换为相应土层的扁铲侧胀试验所得的地基承载力特征值，利用一元线性回归得到各个土层的地基承载力值与标贯锤击数的关系公式。

对于粉砂，其计算公式如下：

σ_O＝7.874N+51.34

式中，σ_O为地基承载力(kPa)，N为标贯锤击数；

对于亚砂土，其计算公式如下：

σ_O＝10.232N+135.4

式中，σ_O为地基承载力(kPa)，N为标贯锤击数；

对于亚粘土，其计算公式如下：

σ_O＝8.663N+110.98

式中，σ_O为地基承载力(kPa)，N为标贯锤击数。

所述室内土工试验具体为在钻孔附近布置测试场区，利用薄壁取土器，采用快速静力连续压入法，在地表以下3米范围内，连续取样，进行土样的常规土工试验和颗粒粒度试验。

本试验结合静力触探试验曲线所划分的土层，求出每层土体的孔隙比、液性指数的平均值，采用孔隙比和液性指数确定地基承载力值。

收集孔隙比、液性指数与其对应的地基承载力值，并将地基承载力值替换为相应土层的扁铲侧胀试验所得的地基承载力特征值，利用多元逐步回归得到各个土层的地基承载力值与孔隙比、液性指数的关系公式。

对于亚砂土，其计算公式如下：

σ_O＝-71.31e+83.59I_L+252.04

式中，σ_O为地基承载力(kPa)，e为孔隙比，I_L为液性指数；

对于亚粘土，其计算公式如下：

σ_O＝-11.94e-59.72I_L+287.05

式中，σ_O为地基承载力(kPa)，e为孔隙比，I_L为液性指数。

本发明实施例利用扁铲侧胀试验得到了试验区内地基承载力特征值，以此为依据，并分别以静力触探试验、标准贯入试验和室内土工试验结果中的承载力确定参数为变量，对于静力触探和标准贯入试验采用一元线性回归的方法建立关系公式，对于室内土工试验采用多元逐步回归的方法建立关系公式，从而消除不同试验方法得到的承载力值存在较大差异性的问题，能够快速、准确的确定该试验区内的地基承载力，无需长时期和大范围的现场观察测试，减少人工投入，降低花费。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。