[发明专利]一种软土层钻孔缩径层位与影响因素的测定方法

说明书

本发明涉及一种软土层钻孔缩径层位与影响因素的测定方法，其属于地基钻孔灌注桩孔壁缩径变形防治领域。它包括钻孔孔壁缩径测试与钻孔几何要素、钻孔孔壁缩径率基准评价参数、不同土层缩径变形影响率与主次要缩径变形层位、钻孔灌注桩孔壁缩径影响因素、缩径变形影响因素初始化决策矩阵、缩径变形影响因素标准化决策矩阵、缩径变形影响因素灰色关联系数和孔壁缩径变形主要、次要与不显著因素的确定。本发明的有益效果是：通过对孔壁缩径影响因素灰色关联分析，解决了各因素之间多重相关性相互转化问题，提出了利用关联度综合分析确定和评价不同钻孔缩径防治因素其影响与作用大小的方法，对灌注桩钻孔缩径防治因素的分析与评价具有重要实用价值。

技术领域

本发明涉及软土地基钻孔灌注桩孔壁缩径变形问题防治领域，具体涉及一种软土层钻孔缩径层位与影响因素的测定方法。

背景技术

在我国长江、珠江三角洲等沿海地区地区广泛分布着海相、湖相以及河相沉积的黏性软土与淤泥质土层，含水量大、强度低、压缩性高、透水性差、埋藏深厚是该类土的特点，在荷载作用下会产生很大的沉降和沉降差，其承载力和稳定性也往往不能满足工程要求，因此钻孔灌注桩成为该地区地基处理最常用与最有效的地基加固措施。然而，钻孔灌注桩孔壁缩径是钻孔灌注桩在软土地基施工过程中普遍存在并一直备受困扰的重大工程问题，在施工过程中稍有不慎，极易发生缩径等工程质量事故。钻孔灌注桩孔壁缩径变形一直是影响和决定钻孔灌注桩工程质量与施工进度的关键因素与难题，并已逐渐成为很多大孔径钻孔灌注桩工程质量与施工进度的“瓶颈”。

灌注桩钻孔孔壁缩径是一个复杂的系统变化过程，其孔壁土体不稳定的形成、发展不仅与地区的工程地质背景条件和施工工艺条件等存在着密切的相关关系，而且又往往取决于影响孔壁缩径的各种因素的综合作用。但是，上述影响因素对孔壁缩径的作用大小与影响程度又各不相同，其影响因素不仅众多，而且各因素间相互作用规律极其复杂。因此，如何测定孔壁缩径各影响因素的影响程度与作用的大小，找出钻孔灌注桩孔壁缩径的主要影响因素和次要影响因素，确定各因素中缩径形成的决定性因素与条件，对于确保钻孔灌注桩施工质量，以及有效的确定孔壁缩径的主要影响因素和防治方案，具有重要的理论研究意义及重大的实际工程应用价值。

目前，国内外还没有成熟的对工程区域钻孔灌注桩孔壁稳定性评价理论方法。总体来说，目前国内外在钻孔灌注桩孔壁缩径治理因素研究与分析评价研究领域的主要代表性方法可以分为三类：一是力学解析法，该方法应用弹性力学和塑性力学中的屈服准则，通过分析各个影响因素条件下孔壁周围应力的分布，推导出了钻孔灌注桩施工过程中孔壁稳定的条件，但理论解析法有其自身的局限性，这种方法需要建立在比较多的假设条件之上，且不能同时考虑多因素的影响；二是通过分析地层性质、地下水活动情况及稳定泥浆液等影响因素与孔壁稳定性的相关关系，建立孔壁稳定性数学模型。该方法是利用统计数据建立起来的模型对孔壁缩径防治因素进行定量分析。由于该类方法无法对定性孔壁缩径防治因素进行分析与评价，因此得出的模型与实际存在差距，导致量化指标与实际误差较大，运用不同的统计学处理方法会得出不同的结果，预测效果往往不理想，影响对钻孔灌注桩孔壁缩径进一步的治理；三是利用有限元软件，对影响孔壁稳定性的各个因素进行模拟分析，定性的判别钻孔灌注桩孔壁稳定性，然而该方法只是针对指定的工程或区域内钻孔缩径影响因素的分析及稳定性的评价，而无法得出一个统一的分析方法，很难推广使用，具有一定的局限性。

发明内容

目前孔壁稳定性与孔壁缩径治理因素测定方法所存在的局限与不足，提供了一种软土层钻孔缩径层位与影响因素的测定方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

步骤一：钻孔孔壁缩径测试与钻孔几何要素的确定