[发明专利]一种基于横波波速确定黏性土地基承载力的方法

说明书

本申请提供了一种基于横波波速确定黏性土地基承载力的方法，包含以下步骤：获得场地横波波速；利用正态分布去掉波速异常点；回归得到横波波速与标贯击数相关公式；利用公式计算黏性土的标贯击数；依据标贯击数和孔隙比利用规范查表确定地基承载力。本发明的效果是建立了横波波速和标贯两种成熟技术的直接联系，再通过实测数据与规范进行约束，依据规范通过查表确定黏性土的地基承载力。与常规勘察方法相比，能够大幅减弱气温、林区、交通和地形等因素对地勘进度的影响，减少原位测试实物工作量，大幅提高地质勘察效率，缩短勘察周期60%以上，为更好更快地确定黏性土地基承载力提供了新的技术手段。

技术领域

本发明涉及高速铁路黏性土地基承载力确定技术领域，具体涉及一种基于横波波速确定黏性土地基承载力的方法。

背景技术

铁路建设正由数量规模型向质量效益型转变，而且建设区域也逐渐向艰险复杂山区、森林区、高陡地形、高海拔等区域拓展，越来越多的新建铁路要穿越地形地质条件十分复杂的山区，同时还面临日益增强的环保、工期要求，常规勘探手段越来越难以满足高铁的精度高和工期紧的勘察要求。不仅如此，山区地形地质条件普遍复杂，不良地质体类型繁多，如何提高勘探精度，避免遗漏重大不良地质也是工程勘察面临的重大挑战。要为建设精品铁路工程提供基础保障，需要强化基础勘察工作。

地基承载力是高速铁路设计的重要指标之一，是工程勘察需要提供的重要岩土参数。不同地基承载力的桥梁、路基等工程，工程造价差异极大，地基承载力的不准确可能导致项目资金预算不准确，使得项目难以推进。不同的地基承载力也影响施工工艺及防护措施的选取，地基承载力不准确将带来极大的质量、安全问题。地基承载力是施工方法选择的依据，是进行科学管理及正确评价经济效益、确定结构上的荷载、确定结构的类型及尺寸、制定劳动定额、材料消耗标准等的基础。

岩土一般分为盖层与基岩，基岩承载力一般较高，对工程建设安全影响较小。黏性土作为常见岩土，其承载力往往不均一，受含水率、孔隙比、成因及形成年代影响较大，对工程造价及措施选择影响较大。

在勘察设计阶段，确定黏性土地基承载力主要有三种方法：（1）原位测试法：通过现场直接试验确定承载力（如平板载荷、标准贯入试验）；（2）理论公式法：根据实测的土的抗剪强度指标，利用理论公式计算承载力的方法；（3）规范表格法：根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标（如密实度、孔隙比），通过查规范所列表格得到承载力的方法。

三种方法都依赖钻机原位钻探的成果。其中，原位测试测量深度有限，耗时耗力；理论公式法和规范表格法也依赖钻探取得的样品和原位测试成果，工作量大，测试周期长，而且受地形限制显著，难以解决目前铁路工程勘探遇到的难题。而且这几种方法往往以点带面，无法得到连续的地质成果，达不到设计精度及调整的需要，也无法在缺乏钻探的情况下确定指定位置的地基承载力。

对于越来越高的高铁地质勘察要求，目前常用的确定地基承载力技术存在不同程度的不足，亟需一种简便快捷的实用方法来解决这种难题。

发明内容

鉴于以上勘察难题及需求，本申请实施例致力于提供一种横波波速确定黏性土地基承载力的方法，通过对横波波速进行线性回归得出横波波速与标贯击数的关系，通过规范表确定地基承载力，实现了能够大幅减弱气温、林区、交通和地形等因素对地勘进度的影响，减少原位测试实物工作量，大幅提高地质勘察效率。

本发明提供一种基于横波波速确定黏性土地基承载力的方法，包括：S1、获得场地横波波速；S2、利用正态分布去掉波速异常点；S3、通过回归曲线得到横波波速与标贯击数的关系式；S4、利用关系式计算黏性土的标贯击数；S5、依据标贯击数和孔隙比利用规范查表确定地基承载力。

优选的，在S1中，获取场地横波波速时，包括以下方法：采用小间距采集横波数据集合，对横波数据集合中的横波数据进行处理和反演，得出高精度横波波速数值；对高精度横波波速数值计算工程横波波速数值交点，提取指定地区的横波波速。