一种砂砾土力学性能评价方法

摘要

一种砂砾土力学性能评价方法，本发明涉及砂砾土超重型动力触探核心转换技术，涉及一种砂砾土力学性能评价的国际通用技术，为了解决砂砾土力学性能评价国际通用性的问题。以成都平原砂砾土场地为背景，采用我国超重型动力触探试验标准探头、120kg标准重锤进行现场试验，建立基于超重型动力触探击数的砂砾土液化判别模型并提出计算公式，测试重锤传递给触探杆的有效能量，并统计分析标准试验下的有效能量与总能量的传递能量比，建立适于不同类型重锤的动力触探的锤击数修正系数，本发明所采用的现场测试手段简便、经济、实用，提出的砂砾土液化判别方法可靠性好，构建的动力触探核心转换技术简单明了，可为砂砾土场地力学性能评价提供国内外通用技术。

主权项

1.一种砂砾土力学性能评价方法，其特征在于：所述方法的具体过程为：步骤A、超重型动力触探锤击数的修正过程：步骤A1、选择典型砂砾土场地，采用超重型动力触探标准探头、120kg标准重锤进行超重型动力触探试验，测试重锤传递给钻杆的能量，计算传递的能量与理论总能量之比，共获得1200个基础数据；步骤A2、对1200个数据进行统计得出，常规操作规程下超重型动力触探的120kg重锤传递的能量比，平均值为90％，标准差为7.8％；步骤A3、采用超重型动力触探标准探头，其他不同重量、落距重锤得到的动力触探击数，按下式进行修正：$N_{m-120}=\frac{\mathrm{ETR}}{90}{N}_{120}---\left(6\right)$式中，N_m-120为经能量修正后的每贯入30cm的锤击数，即经能量修正后的动力触探击数；ETR为重锤传递能力比(％)，理论总能量按1.2kN.m计算；N₁₂₀为采用超重型动力触探标准探头现场实测每贯入30cm的锤击数，即实测动探击数；步骤B、利用经能量修正后的动力触探击数N_m-120进行砂砾土液化判别，具体过程为：步骤B1、选取多个典型液化和非液化场地进行钻孔取样、超重型动力触探测试；步骤B2、将实测动探击数N₁₂₀进行能量及有效应力修正：$N_{m-120}^{\prime }=\frac{\mathrm{ETR}}{90}{N}_{120}{(100/{\sigma }_v^{\prime })}^{0.5}---\left(1\right)$式中，为经能量及有效应力修正后的动探击数，为上覆有效应力，N₁₂₀为实测动探击数；步骤B3、计算自由场地下饱和土体单元受到的地震水平剪应力比：$\mathrm{CSR}={\tau }_{\mathrm{av}}/{\sigma }_v^{\prime }=0.65·r_d·{\tau }_{\max }/{\sigma }_v^{\prime }=0.65r_d(a_{\max }/g)({\sigma }_v/{\sigma }_v^{\prime })---\left(2\right)$式中，CSR为自由场地下饱和土体单元受到的地震水平剪应力比，a_max为地表峰值加速度，g为重力加速度，r_d为应力折减系数，σ_v为上覆土体总应力；为上覆土体有效应力；步骤B4、分别建立地震水平剪应力比与修正动探击数的关系图，采用概率回归模型寻找液化点与非液化点临界线，相应的液化概率形式为：$P_L\left(X\right)=\frac{1}{1+\exp [-({\theta }_0+{\theta }_1{N}_{m-120}^{\prime }+{\theta }_2\ln \left(\mathrm{CSR}\right))]}---\left(3\right)$式中，θ₀，θ₁，θ₂为模型回归参数；步骤B5、利用实测砂砾土液化、非液化超重型动力触探数据，对概率模型进行回归，得到相应回归参数，相应的砂砾土液化概率计算公式为：$P_L\left(X\right)=\frac{1}{1+\exp [-(8.40-0.35N_{m-120}^{\prime }+2.12\ln \left(\mathrm{CSR}\right))]}---\left(4\right)$步骤B6、取砂砾土液化概率P_L＝50％，得到砂砾土的抗液化应力比为：$\mathrm{CRR}=\exp (0.17N_{m-120}^{\prime }-3.96).---\left(5\right)$