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瞬态瑞雷波检测单桩承载力模型研究

武炜  
【摘要】: 瞬态瑞雷波法是一种新的浅层地球物理勘探方法,它是利用瑞雷波的频散特性和传播速度与岩土物理力学性质的相关性解决诸多的工程地质问题。本文综述了瑞雷波谱分析法(SAWS)的基本原理,介绍了测试方案及布置,测试数据的处理及桩基工程的基础知识,分析了影响单桩承载力的一些因素。列举了应用瞬态瑞雷波法评价强夯、真空预压、振冲碎石桩、注浆地基等不同加固手段的工程实例。工程实践表明:应用瞬态瑞雷波技术评价地基加固效果,通过比较前后瑞雷波速的变化,可以从宏观上判明整个场地水平和垂直方向上加固效果。成功的对浅层软土地基加固进行施工监测与质量检测。在目前有许多检测单桩承载力的方法,但是都存在着一些问题,因此本文提出应用瞬态瑞雷波技术检测单桩承载力的间接方法。在总结分析国内外标贯击数与剪切波速的模型及标贯击数与桩极限侧阻力、桩极限端阻力模型的基础上,通过标贯击数建立起剪切波速与桩极限侧阻力及极限端阻力之间的模型,考虑到地区性及土质类别的复杂性,分别根据三个不同地区建立了三种模型。应用瞬态瑞雷波技术可快速检测桩周土的剪切波速,从而实现单桩承载力的检测。同时提出与场地静载荷试验结果进行对比,得到调整系数,提高预测精度。应用Matlab软件编写程序,使这种检测方法更加方便快捷。程序包括了利用已有模型计算和模型预测及利用生成模型计算单桩承载力两部分。分别采用本文推导的不同地区的三种模型和其它多种相关模型以供不同地区根据当地情况进行选择。结合实际工程对该方法的有效性加以验证。实践表明:应用瞬态瑞雷波检测单桩承载力,同时与静载荷试验结果进行对比,可以获得较高的精度,这为单桩承载力检测提供了新的方法技术。 与静载试验、大应变动力测桩方法相比具有成本显著降低、效率高、无破损等特点,从而可实现现场基桩承载力的100%检测,打破以往基桩承载力只能抽检的局面。


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