[发明专利]一种激振排水固结处理饱和土地基的方法

说明书

技术领域

本发明专利属于地基加固领域，具体涉及一种激振排水固结处理饱和土地基的方法，该方法主要针对结构强度低、密度小、含水量高的饱和可液化砂土、粉土、吹填土等。

背景技术

在我国，高层建筑、高速公路、高速铁路得到了快速的发展，这对地基的承载能力要求越来越高，天然的结构强度低、密度小、含水量高的饱和可液化砂土、粉土、吹填土地基远远不能满足这些建筑物和构造物对地基承载力的要求。饱和土地基处理的目的是要提高地基的强度，保证地基的稳定，降低土的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降，确保建筑物的安全和正常使用。为满足地基的强度、变形及抗振等要求，如何采用合理方法进行地基处理，以控制饱和土地基的变形及提高承载力，这是地基基础工程中的一个关键技术问题。

饱和或接近饱和的砂土、粉土在地震作用或其他外部动荷载作用下，内部产生超净孔隙水压力，当上覆荷载全部由孔隙水压力承担时砂土即处于液化状态，表现出类似于液体性质而完全丧失承载力，产生砂土振动液化。发生强烈地震时，场地粉细砂粉土甚至粗砂将发生砂土液化，淤泥质软土等饱和软土层在强烈振动作用下强度急剧降低甚至呈流动状态，土体发生软化，给场地稳定性带来极大破坏。

共振产生的条件为：驱动力的振动频率接近物体的固有频率时，受迫振动的振幅增大的现象叫做共振。地震波在土层中传播时，经不同界面的多次反射将出现不同周期的地震波，当某一周期的地震波与地表土层固有周期相近时，由于共振作用，此周期地震波的能量和振幅将得到放大，地振记录上的这一周期的波显得非常“卓越”，称为卓越周期。地震中的许多震害均与地基土的卓越周期密切相关。卓越周期是地基土自振周期T₀的预测值，卓越周期的倒数即可视为地基土的固有频率。

根据《地基动力特性测试规范》GB/T50269-97)，实际工程中确定场地卓越周期或土体固有频率主要有三种方法：

(1)地脉动法：根据地脉动法确定地基土不同区域不同深度的固有频率，地脉动测定由拾振器、低频放大器、信号采集仪和计算机组成，宜选在夜深人静的晚上进行。观测时，把拾振器水平放置在测定的土层上，并使它作自由振动，然后通过连接电缆把拾振器拾取的场地微振信号送到信号采集仪，由计算机按一定的采样间隔进行采样并记录。记录时间应连续观测四分钟以上，以保证采集到的微振信号是平稳的随机信号。地微振实测信号采样后，进行频率域、幅值域分析，进而得到地基土的固有频率。

(2)波速法：通过测试场地各个土层的剪切波速，来计算场地自振频率或自振周期。式4为单一土层地基土固有频率计算公式，式5为多土层覆盖地基土固有频率计算公式，式6为剪切波速计算公式。

f_g＝V_s/4H(式4)

fg=ΣinVsi/4Hsi]]>(式5)

Vs=Gρ=1μ1(1+μ)Eρ]]>(式6)