[发明专利]一种原位水平基床系数测试的修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程勘察领域，具体涉及一种原位水平基床系数测试的修正方法。

背景技术

目前，在现场施工中地基土水平力学指标最直接有效的手段的是原位水平基床系数测试。而保证平板载荷试验结果准确性的重要前提是保证手动油泵恒压。

在市政、地铁等深基坑工程中进行小型对比试验时，由于试验场地限制，往往会用基坑侧壁土体直接作为试验中反力的提供面。同一级压力测试下，抗力体存在一定的压缩变形，而抗力体压缩变形时，会导致手动油泵的油压产生偏差，从而无法保证手动油泵的油压恒定，从而影响原位水平基床系数测试结果的精度。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种原位水平基床系数测试的修正方法，修正因抗力体的压缩变形所导致的油压无法恒定，从而可换算得到手动油泵的油压恒定时的反原位水平基床系数测试结果。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种原位水平基床系数测试的修正方法，所述原位水平基床系数测试的试验装置包括试验板、施力装置、千斤顶，所述试验板的一面固定在所述千斤顶缸体上，另一面与受压土体相接触，所述施力装置的一面通过传力柱连接固定在所述千斤顶的压力面上，另一面与抗力体相接触，所述抗力体为非刚性体，其特征在于：所述修正方法至少包括：

进行原位水平基床系数测试：在一定压力P_a下，测量所述受压土体的压缩变形量L₃，同时测量所述抗力体的压缩变形量L₄，所述一定压力P_a是指所述原位水平基床系数测试时预先设定的千斤顶压力；

通过修正公式                                               将所述抗力体的压缩变形量L₄引起的压力偏差修正到所述受压土体的压缩变形量计算中，其中L₁为所述受压土体的压缩变形量、A为所述千斤顶的压力面与所述传力柱的接触面积、Es为土体的压缩模量、A₂为所述施力装置的面积、H₄为所述抗力体的压缩层厚度；

计算得到修正后的所述受压土体的压缩变形量L₁，该压缩变形量为所述抗力体为刚性体时，所述受压土体的压缩变形量。

所述修正公式是由作用于所述试验板和所述施力装置的压应力公式结合正常固结土体的沉降计算公式推导得出。

所述抗力体的压缩层厚度H₄的计算是通过抗力体在不同深度z处所受的附加应力σ_z与其自重应力σ_s的比值并结合应力法求解得出，即当附加应力σ_z与其自重应力σ_s的比值为0.2时，该深度范围内的土层为压缩层，该压缩层的厚度为所述抗力体的压缩层厚度H₄。

当所述施力装置为矩形时，所述抗力体中心所受的附加应力为σ_z=4k_sP_n，其中k_s为竖直均布压力矩形基底角点下的附加应力系数，该系数是m、n的函数，其中m=l/b，n=z/b，z为土体所受附加应力的计算点深度、l为所述矩形施力装置的长边长、b为矩形施力装置的短边长；，其中，P_b为千斤顶工作时的实际压力，A为所述千斤顶的压力面与所述传力柱的接触面积，A₂为所述施力装置的面积。

当所述施力装置为圆形时，所述抗力体中心所受的附加应力为σ_z=4k_rP_n，其中k_r为圆形面积均布荷载中心点下的竖向附加应力系数，是z/r₀的函数、z为土体所受附加应力的计算点深度，r₀为所述圆形施力装置的直径；，其中，P_b为千斤顶工作时的实际压力，A为所述千斤顶的压力面与所述传力柱的接触面积，A₂为所述施力装置的面积。

所述抗力体的自重应力σ_s=K_a∑γ_ih_i，其中Ka为抗力体的静止侧压力系数、∑γ_ih_i为受压土体所受的上部土压力。