專利名稱：一種利用剪切波速評(píng)價(jià)軟弱土擾動(dòng)程度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用剪切波速評(píng)價(jià)軟弱土擾動(dòng)程度的方法。背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)外評(píng)價(jià)軟弱土強(qiáng)度的室內(nèi)方法主要是對(duì)于需要評(píng)價(jià)強(qiáng)度的土體，現(xiàn)場(chǎng)鉆孔取樣，通過室內(nèi)三軸試驗(yàn)(如固結(jié)不排水CU試驗(yàn))，在實(shí)驗(yàn)室先對(duì)土樣施加一定的圍壓固結(jié)，之后增加軸力，直至土體破壞，以此確定軟弱土的不排水抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。由于該方法利用鉆孔取樣，即存在取樣過程中原位土體應(yīng)力釋放、運(yùn)輸儲(chǔ)存制樣過程中土體的機(jī)械擾動(dòng)等問題，因而造成土的結(jié)構(gòu)性損傷，導(dǎo)致測(cè)試得到的抗剪強(qiáng)度通常低于原位試驗(yàn)測(cè)試值， 結(jié)果過于保守。鉆孔取樣中使用的不同取土器，操作人員經(jīng)驗(yàn)水平，運(yùn)輸儲(chǔ)存制樣過程等均會(huì)對(duì)土樣造成不同程度的擾動(dòng)，而工程重要性不同對(duì)土樣完好程度即不擾動(dòng)程度的要求也不同，但目前工程實(shí)踐中無法在現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)對(duì)土樣擾動(dòng)程度進(jìn)行直接定量評(píng)價(jià)，無法準(zhǔn)確判斷試驗(yàn)試樣是否滿足本工程勘察和強(qiáng)度試驗(yàn)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用剪切波速評(píng)價(jià)軟弱土擾動(dòng)程度的方法，該方法步驟簡(jiǎn)單，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，可分別在現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)進(jìn)行試樣擾動(dòng)程度的判斷，能夠滿足一般工程勘察和強(qiáng)度試驗(yàn)要求。對(duì)于某一土體，鉆孔取土過程中土體受擾動(dòng)，結(jié)構(gòu)性有所破壞。若鉆孔取樣采用薄壁取土器且工作人員經(jīng)驗(yàn)豐富，則試樣擾動(dòng)程度相對(duì)較小，試樣的室內(nèi)三軸試驗(yàn)結(jié)果能較好的反映原位土體的特性，保證工程的安全性及經(jīng)濟(jì)性；若取樣采用厚壁取土器、標(biāo)準(zhǔn)貫入器等或者工作人員經(jīng)驗(yàn)不豐富，則試樣擾動(dòng)程度相對(duì)較大，試樣的室內(nèi)三軸試驗(yàn)結(jié)果無法很好的反映原位土體的特性，通常會(huì)導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度偏低，不夠經(jīng)濟(jì)。此外，試樣在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、制樣過程中均會(huì)由于機(jī)械破壞而導(dǎo)致土體擾動(dòng)，造成結(jié)構(gòu)性下降，致使室內(nèi)強(qiáng)度試驗(yàn)試樣不滿足試驗(yàn)要求。因此，對(duì)于某些重要性等級(jí)較高的工程，需要保證現(xiàn)場(chǎng)鉆孔取樣、運(yùn)輸、 儲(chǔ)存過程試樣擾動(dòng)程度均較小，使室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果能較好的反映原位土體情況。而且，僅僅在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)土樣進(jìn)行擾動(dòng)程度的一次評(píng)價(jià)是不夠的，需要在室內(nèi)強(qiáng)度試驗(yàn)之前對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行室內(nèi)二次評(píng)價(jià)。本發(fā)明的目的在于提供一種利用剪切波速評(píng)價(jià)土體擾動(dòng)程度的方法，分別在現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)對(duì)試樣進(jìn)行擾動(dòng)程度評(píng)價(jià)，保證現(xiàn)場(chǎng)取樣及室內(nèi)強(qiáng)度試驗(yàn)試樣的擾動(dòng)程度均能滿足要求。原位土體具有相應(yīng)的原位剪切模量G腿和原位剪切波速&，取樣后，不同擾動(dòng)
程度的土體現(xiàn)場(chǎng)剪切模量Gmi1和現(xiàn)場(chǎng)剪切波速G1會(huì)有不同程度的降低。因此，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)取樣后土樣剪切波速降低程度程度判斷土體的擾動(dòng)程度大小。本發(fā)明定義現(xiàn)場(chǎng)擾動(dòng)程度為現(xiàn)場(chǎng)剪切模量Γτ與原位土體的剪切模量Γ 的比值，即現(xiàn)場(chǎng)擾動(dòng)程度
權(quán)利要求
1.一種利用剪切波速評(píng)價(jià)軟弱土擾動(dòng)程度的方法，其特征在于該方法的步驟如下(1)利用表面波測(cè)試裝置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)波速測(cè)試，分析獲得該場(chǎng)地的不同深度處原位剪切波速G ；(2)在該場(chǎng)地鉆孔點(diǎn)位按上述不同深度處取樣；(3)對(duì)不同深度的土樣，用便攜式壓電陶瓷彎曲元土體剪切波速測(cè)試裝置開展現(xiàn)場(chǎng)剪切波速測(cè)試，得到不同深度土體現(xiàn)場(chǎng)剪切波速G1 ；(4)將同一深度土樣的現(xiàn)場(chǎng)剪切波速ρ與原位剪切波速ρ比值的平方G1= 作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此深度處土樣的擾動(dòng)程度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)一次評(píng)價(jià)，判斷土樣是否滿足取樣要求；(5)取回不同深度處土樣到室內(nèi)，在進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)之前再次利用便攜式壓電陶瓷彎曲元土體剪切波速測(cè)試裝置開展室內(nèi)剪切波速測(cè)試，得到同一深度試樣的室內(nèi)剪切波速G2 (6)將同一深度試樣的室內(nèi)剪切波速。2和原位剪切波速^比值的平方42=智2作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此深度處試樣的擾動(dòng)程度進(jìn)行室內(nèi)二次評(píng)價(jià)，確定試樣是否滿足強(qiáng)度試驗(yàn)要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用剪切波速評(píng)價(jià)軟弱土擾動(dòng)程度的方法，其特征在于所述現(xiàn)場(chǎng)一次評(píng)價(jià)的指標(biāo)為= ^1 = (Il)2,所述室內(nèi)二次評(píng)價(jià)指標(biāo)為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用剪切波速評(píng)價(jià)軟弱土擾動(dòng)程度的方法，其特征在于所述現(xiàn)場(chǎng)一次評(píng)價(jià)和室內(nèi)二次評(píng)價(jià)分類標(biāo)準(zhǔn)分別為(1)當(dāng)=(^)3 ^ 0^49或Im = (^)2 > 0.49時(shí)，認(rèn)為土樣質(zhì)量為I級(jí)，擾動(dòng)程度為不擾動(dòng)；(2)當(dāng)0.25《Im = φ)2 <0.49 或0.25 = φ)2 <0.49 時(shí)，認(rèn)為土樣質(zhì)量為 Π級(jí)，擾動(dòng)程度為輕微擾動(dòng)；⑶當(dāng)0.09 Im = φ)2 <0.25或0.09 /歷=(^)2 <(125時(shí)，認(rèn)為土樣質(zhì)量III級(jí)，擾動(dòng)FsFs程度為顯著擾動(dòng)；(4)當(dāng)
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用剪切波速評(píng)價(jià)軟弱土擾動(dòng)程度的方法，包括以下步驟利用表面波測(cè)試裝置進(jìn)行原位剪切波速測(cè)試；鉆孔取樣；利用便攜式壓電陶瓷彎曲元土體剪切波速測(cè)試裝置開展現(xiàn)場(chǎng)剪切波速測(cè)試；以現(xiàn)場(chǎng)剪切波速與原位剪切波速比值作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)一次評(píng)價(jià)，判斷土樣是否滿足取樣要求；室內(nèi)強(qiáng)度試驗(yàn)之前再次利用便攜式壓電陶瓷彎曲元土體剪切波速測(cè)試裝置開展室內(nèi)剪切波速測(cè)試；以室內(nèi)剪切波速與原位剪切波速比值作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行室內(nèi)二次評(píng)價(jià)，判斷土樣是否滿足強(qiáng)度試驗(yàn)的要求。本發(fā)明步驟簡(jiǎn)單，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，可分別在現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)進(jìn)行試樣擾動(dòng)程度的判斷，能夠滿足一般工程勘察和強(qiáng)度試驗(yàn)要求。
文檔編號(hào)G01N29/07GK102288678SQ20111012358
公開日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者周燕國(guó), 孫政波, 陳云敏, 黃根清 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)