[发明专利]一种珊瑚砂地基基于振动环境次压缩系数的沉降计算方法

摘要

本发明是一种珊瑚砂地基基于振动环境次压缩系数的沉降计算方法，该方法是通过室内人工振源模拟珊瑚砂吹填岛礁的振动环境，由压缩试验装置测得珊瑚砂地基的次压缩系数，然后使用次压缩系数计算珊瑚砂地基沉降变形，该方法简便易懂，并且易于操作。填补了珊瑚砂振动荷载作用下次压缩系数测试方法的空白，使用次压缩系数计算珊瑚砂地基沉降变形，对后续的珊瑚岛礁的吹填建造、工程设计与施工，具有深远的意义。

主权项

1.一种珊瑚砂地基基于振动环境次压缩系数的沉降计算方法，其特征在于：该方法的步骤如下：步骤一、在安放土工试验用压缩仪的室内实验室里，按《土工试验方法标准》(GB/T50123‑1999)制作珊瑚砂样品，放在压缩仪里，在实验室里安放一套可以调节频率和振幅的振源给压缩仪提供振动环境，振源可调节的频率范围1～50Hz，可调节的振幅范围10^‑7～10^‑3m/s²，把振动环境的频率和振幅调整到与需要进行工程建设的珊瑚砂岛礁的地脉动环境一致，以工程要求的压力设定压缩仪的压力，对珊瑚砂样品进行压缩试验，根据试验数据绘制振动环境下变形‑时间对数曲线；步骤二、在振动环境下变形‑时间对数曲线上，按时间顺序将该曲线划分为初始压缩阶段A‑B、主压缩阶段B‑C、次压缩阶段Ⅰ C‑D和次压缩阶段Ⅱ D‑E四个阶段，其中，A点为试验开始点，E点为试验结束点，初始压缩阶段A‑B和压缩阶段Ⅱ D‑E为直线段，主压缩阶段B‑C和次压缩阶段Ⅰ C‑D为曲线段，D点为压缩阶段Ⅰ拟合的直线与次压缩阶段Ⅱ D‑E的直线的交点；步骤三、计算次压缩阶段Ⅰ C‑D的次压缩阶段的次压缩系数C_αvⅠ和次压缩阶段ⅡD‑E的次压缩阶段的次压缩系数C_αvⅡ，计算公式如下：C_αvⅠ＝(d_Ⅰ2‑d_Ⅰ1)/(d₀·lg(t_Ⅰ2/t_Ⅰ1))式中：d_Ⅰ1—在C‑D试验段上，经历t_Ⅰ1试验时间(min)时试样高度变化值(mm)d_Ⅰ2—在C‑D试验段上，经历t_Ⅰ2试验时间(min)时试样高度变化值(mm)d₀—试样的初始高度(mm)C_αvⅡ＝(d_Ⅱ2‑d_Ⅱ1)/(d₀·lg(t_Ⅱ2/t_Ⅱ1))式中：d_Ⅱ1—在D‑E试验段上，经历t_Ⅱ1试验时间(min)时试样高度变化值(mm)d_Ⅱ2—在D‑E试验段上，经历t_Ⅱ2试验时间(min)时试样高度变化值(mm)d₀—试样的初始高度(mm)；步骤四、根据次压缩系数C_αvⅠ、C_αvⅡ计算珊瑚砂地基的沉降变形S_creepv＝C_αvⅠ·H₀·(lgt_d‑lgt_start)+C_αvⅡ·H₀·(lgt_end‑lgt_d)式中：H₀—珊瑚砂地基土层厚度t_start—次压缩开始时间(min)t_d—由第一压缩阶段转变到第二次压缩阶段的时间(min)t_end—次压缩计算截止时间(min)。