[发明专利]利用排水板排水量计算地基土固结度的方法

说明书

本发明涉及一种利用排水板排水量计算地基土固结度的方法。本发明的目的是提供一种利用排水板排水量计算地基土固结度的方法。本发明的技术方案是：一种利用排水板排水量计算地基土固结度的方法，其特征在于：用于当软土地基采用排水板堆载或真空或堆载联合真空预压法处理软土地基时，利用监测到的排水板排水量计算地基土平均固结度。本发明适用于岩土工程技术领域。

技术领域

本发明涉及一种利用排水板排水量计算地基土固结度的方法。适用于岩土工程技术领域。

背景技术

排水固结法是软基处理中最常用的方法已广泛应用于水利、交通、能源等行业中。土体固结度是反应软基处理中土体固结程度的重要指标，通常用加固过程中某一时刻孔隙水压力平均消散值与初始孔隙水压力增量的比值或压缩(沉降)量与最终压缩(沉降)量的比值表示。

实际工程中，固结度通常采用观测沉降量与预测最终沉降量的比值或者某一时刻孔隙水压力平均消散值与初始孔隙水压力增量的比值确定，如式1和式2所示：

式中：U_t—t时刻地基土的固结度(％)；

S_ct—经过时间t后地基的固结沉降量(mm)；

S_c∞—地基最终固结沉降量(mm)；

式中：U_t—t时刻地基土的平均固结度(％)；

ΔU—预压过程中孔隙水压力消散值(kPa)；

P—预压荷载(kPa)；

U₀—预压前超静孔隙水压力(kPa)。

在堆载或真空或真空联合堆载预压法处理软土地基中通常以塑料排水板代替砂井作为排水通道。将一种可以监测排水板排水量的装置对准塑料排水板压入土中一定深度，使软土地基中水通过排水板排出，排出水量可通过一定装置进行实时在线全过程量测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种利用排水板排水量计算地基土固结度的方法。

本发明所采用的技术方案是：一种利用排水板排水量计算地基土固结度的方法，其特征在于：用于当软土地基采用排水板堆载或真空或堆载联合真空预压法处理软土地基时，利用监测到的排水板排水量计算地基土平均固结度；

包括如下步骤：

实时获取的排水板排水量观测数据；

确定排水板排水t时间后的地基土平均固结度U_t；

式中：W_t—经过t时间后的排水量；

W_∞—地基的最终排水量；

所述W_∞通过指数曲线法公式根据获取的排水板排水量观测数据推导得到。

利用指数曲线法计算任意时刻排水量W_t和最终排水量W_∞的计算过程为：

式中：t₀、W₀—分别为起始参考点的时间与排水量，取排水板开始出水之后；

t、W_t—分别为拟合曲线上任意点的时间与对应的排水量；

W_∞—地基的最终出水量。

通过求导转换得到：