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申请/专利权人：中冶武勘工程技术有限公司

摘要：本发明提供一种振动地基处理后土体最终强度计算方法。所述的土体强度计算方法是对振动地基处理后的地基基础埋深处取样，利用三轴不固结不排水剪切试验得到存在超孔隙水压力时土体强度参数，得到此时的地基土体强度；通过三轴固结排水试验得到孔隙水压力消散后的土体强度参数得到最终的地基强度，两者差值即为地基处理后强度增长量；并在振动地基处理完后立即进行地基强度检测，得到的地基强度检测值加上强度增长量即为地基土体最终强度。本发明从工程实际出发考虑振动引起超静孔隙水压力对土体强度的影响，根据有效应力原理定量计算超孔隙水压力消散后土体强度增长量，可节省超孔隙水压力消散期对施工时间的影响，降低施工检测时间成本。

主权项：1.一种振动地基处理后土体最终强度计算方法，其特征在于具体包括如下步骤：S1.地基振动处理完成后，一小时内在地基振动处理区域的基底以下进行取样，其取样深度为一倍地基振动处理区域短边宽度，取两组试样，每组至少9个试样；同时对地基振动处理完成的地基承载力进行检测得到地基振动处理完时的地基承载力fa0；S2.取其中一组试样进行三轴不固结不排水剪切试验，将同组试样至少进行三次试验，三次试验的围压σ3i在100～500KPa的范围内从小到大依次按照50～100Kpa的等值增加，每次相同围压条件下的试验选择至少三个试样分别进行；每个试样在进行三轴不固结不排水剪切试验时，快速增大轴压，直至试样剪切破坏时记录该试样的最终轴压，并收集相同围压条件下至少三个试样试验得到的最终轴压计算其平均值，作为该围压条件下的轴压σ1i；通过至少三次试验得到至少三组由轴压和围压组成的坐标值：σ11、σ31、σ12、σ32…σ1i、σ3i，并根据每组数值绘制一个莫尔圆，得到至少三个莫尔圆，每组数值中的轴压和围压在横坐标上对应的两个点为对应莫尔圆直径的两个端点，至少三个莫尔圆的公切线为破坏强度包线，并由图确定地基振动完成后初始的地基土体抗剪强度指标粘聚力c初和内摩擦角S3.另一组试样在100～500KPa的围压范围内取不同围压条件进行至少三次三轴固结排水试验，至少三次试验的围压σ′3i从小到大依次按照50Kpa～100Kpa的等值增加，每次相同围压条件下的试验选择至少三个试样分别进行；每个试样在进行三轴固结排水试验中，慢速增大轴压，直至试样剪切破坏时记录该试样的最终轴压，并收集相同围压条件下至少三个试样试验得到的最终轴压计算其平均值，作为该围压条件下的轴压σ′1i；通过至少三次试验得到至少三组由轴压和围压组成的坐标值：σ′11、σ′31、σ′12、σ′32…σ′1i、σ′3i，并根据每组数值绘制一个莫尔圆，得到至少三个莫尔圆，每组数值中轴压和围压在横坐标上对应的两个点为对应莫尔圆直径的两个端点，至少三个莫尔圆的公切线为破坏强度包线，并由图确定地基振动完成土体超静孔隙水完全消散后的最终地基土体抗剪强度指标粘聚力c′和内摩擦角S4.依据《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》得到由土体抗剪强度指标确定的地基承载力特征值fa的计算公式：fa＝Mbγb+Mdγmd+Mcck①其中：Mb、Md、Mc为承载力系数，根据查表得到；b为基础底面宽度，大于6m时按6m取值，对于砂土＜3m时按3m取值；ck为基底以下一倍地基振动处理区域短边宽度的深度范围内土体黏聚力； 为基底下一倍地基振动处理区域短边宽度的深度范围内摩擦角；γ为基础底面以下土的重度kNm3，地下水位以下取浮重度；γm为基础底面以上土的加权平均重度kNm3，位于地下水位以下的土层取有效重度；S5.将S2步骤中计算的初始的地基土体抗剪强度指标粘聚力c初和内摩擦角代入S4步骤中公式①中计算出振动地基处理完后初始地基承载力特征值fa1；S6.将S3步骤中计算的最终地基土体抗剪强度指标粘聚力c′和内摩擦角代入S4步骤中公式①中计算出振动地基处理完后土体超静孔隙水完全消散后最终地基承载力特征值f′a1；S7.并根据S5步骤中计算的初始地基承载力特征值fa1和S6步骤中计算的最终地基承载力特征值f′a1计算出振动地基处理完时至超静孔隙水压力消散后地基土体强度增长量Δfa＝f′a1-fa1；S8.将S1步骤中检测得到的地基振动处理完时的地基承载力fa0加上超静孔隙水压力消散后地基土体强度增长量Δfa便可得到地基振动处理完后且超静孔隙水压力消散后的最终的地基承载力fa终：fa终＝fa0+Δfa。

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