剪切波速与标准贯入击数N值的关系研究

剪切波速与 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 贯入击数N值的关系研究 剪切波速与标准贯入击数N值的关系研究 王德咏,等:剪切波速与标准贯入击数?值的关系研究?29? 剪切波速与标准贯人击数?值的关系研究 王德咏,罗先启,吴雪萍 (1.三峡大学三峡库区教育部重点实验室,湖北宜昌443002; 2.上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海200030) 摘要:剪切波速是评价场地土动力特性的重要指标.利用回归方法对天津王庆坨地区实测的剪 切波速和相应的标准贯入击数,土层的深度进行统计分析,建立了剪切波速和标准贯入击数,土层深 度的定量关系,结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明土层深度日是当地剪切波速的最佳回归参数,这对天津地区的工程场地的 分类和评价有参考价值. 关键词:剪切波速;土层深度;标贯击数;回归分析 中图分类号:U21文献标志码:A文章编号:1003—8825(2010)03—0029—03 0引言 剪切波速作为评价土动力特性的重要指标,其大 小直接反映了地层的软硬程度.对砂土液化判别,目 前国内大多数规范如《建筑抗震设计规范》 (GB500112—2001)采用标贯法,《岩土工程勘察规 范》(GB50021--2001)规定可采用剪切波速法.标 贯法采用的是"一点化段",判别虽然细微,但不能 反映土层的整体液化性状.剪切波速法能对砂砾和砾 石层进行有效评判,且测量精度高.剪切波速法作为 一 种原位测试手段,具有快速,连续,经济等独特的 优越性.寻求波速与土性的相关特征,由土性反求剪 切波速,具有一定的研究价值. 土的剪切波速与土的类型,土层埋深,土的固结 度,土的密实度及标贯击数?(文中标贯击数J7,r均指 ,)值有关?".郑金安利用上海地区软土的试 验数据统计出剪切波速与深度Jv和标贯击数?的关 系式.曾勇认为剪切波速和土层深度及常规土的物 理指标有关,并采用西安,唐山和徐州等地的土层深 度和土的常规物理指标,建立了预测剪切波速的非线 性物理模型.由于标贯击数』,,值与剪切波速一样 反映土的软硬程度,两者有相关性,因此可从理论上 和数理统计上寻求一种简便的数学模型,建立场地剪 切波速与地基土的标贯击数,土层埋深的关系,通过 土层埋深和标贯击数反算剪切波速,为实际工程建设 收稿日期:2009—05—19 基金项目:国家自然科学基金项目(50679037);湖北省自然科学基金 项目(2005ABA295);湖北省教育厅重大科学研究 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 项 目(z2oo513oo3);三峡大学科学基金项目(2oo4co3) 作者简介:王德咏(1982一),男,湖北麻城人.硕士研究生,主 要从事土动力方面的研究.E—mail:wangdeyong200218@ yahoo.tom.cn. 提供一种快速求解剪切波速的方法. 1数据资料来源 本文数据资料主要源于天津市南水北调中线一期 工程天津干线的配套工程王庆坨水库的地质调查数 据.该区地基浅层分布有砂土,粉土,砂壤土,间有 淤泥质粘土和粘土.为了能清楚地了解场地的地基特 性,对地基土作了大量现场和室内试验.剪切波速 由表面波试验得到,标贯击数,源于大量钻孔,标 贯试验,共完成钻孔65个,标贯试验135次,具有 一 定的代表性.试验所得数据为建立计算剪切波速与 地基土的标贯击数,土层埋深的关系提供了直接可靠 的依据. 王庆坨水库场地上部覆盖层厚度约60,150m, 文献[5]认为从地面以下到50m深范围内的沉积土 层与工程建设关系极为密切,当然50m以下也影响 工程场区的地震效应. 2剪切波速和标贯击数的关系 图1为一典型的工程地质剖面的标贯值,剪切波 速以及它们随土层深度的变化关系图.从图1看出, 场地剪切波速的大小受到土层深度的影响,与标贯击 数,土层厚度有一定的相关关系. 2.1分析方法和数学模型 数据统计分析采用回归方法.文献[7]对上 海,天津等沿海城市的剪切波速资料统计分析表明, 隐性关系=A合理的表达式.当然估算的经 验关系有很强的地域性,依据前人的分析,并兼顾工 程应用方便,本文拟用2类模型来寻找(m/s)和 ? 30? 路基工程 SubgradeEngineering2010年第3期(总第150期) 钻孔编号:NWDK26钻孔深度:50m地下水位:0.61m ?? 地柱孔高厚层贯备注:标贯击数单位(次)剪切波速单位(m/s)层状人 时图深程度击一 代1:200/m,m/m序数05010o1502002503003504004513 alQ34J.lllIlII1_二1.90.611.90Ol5 <ll}410—0.59220024 8l+hQ24 8.7O.5.1946003 一 5 mQl1. 9O一8l393200413)5 alQ471630..{279440057\18/21.20.-17694.9O06 34 25.40—21894.20O767 29 /alQ33080— 27295.41308 //31.90—2839 9O06 1 17(\< 29//)39.90363El8.0010rnQ3一4l40一378g}1.50l194 :l}l\{4'4310—39.591.7012 标准贯人击数剪切波法 /,50.00.464(I6.90l3 钻探单位:沧州水和勘测设计院 图1NWDK26钻孔的标贯击数,剪切波速分布 标贯击数(?)的关系 第一类 =A=AN6B 3 第二类 =A(H+c)=A(N6?+C) 其中A,B,C均为待定的经验系数. (1) (2) 2.2关系模型 (1)对各个钻孔的原始采样资料,取置信概率 为95%进行回归分析,剔除不合理的采样点.经过 处理后,按照上述介绍的方法对剩下的可靠点分别进 行单因子回归分析,建立了剪切波速和土层深度,标 贯击数的定量关系式,王庆坨地区第四系粘性土与粉 土的剪切波速与标贯击数?的关系见表1. 表1剪切波速和标贯击数的相关关系 (2)由标贯值?值算定剪切波速的经验方法, 以往的研究有日本的道路桥规范公式 rJ=100N(1?N?25)(粘性土), 1?L :80N(1?N?50)(粉土) 2002年日本土木学会论文集(K—NET横浜市 强震才,,'/卜r7一夕地盘调查尹一少c二基<S波 速度推定式,着田村勇,山崎文雄)中的经验公式为 =94.8胪扔 1.15c 0.96s 1.O1M 1.00c 0.69JIf 4 有机土)j (3)因为土性的差异较大,各国的经验公式对 本场地土的实用性值得探讨.通过比较大量的共振柱 试验得到各层土的初始弹性模量G0算定的剪切波速 度,以及王庆坨水库地区的标贯击数得到该区第四系 王德咏,等:剪切波速与标准贯入击数?值的关系研究?31? 全新统上段陆相冲积层(alQ:),第四系全新统中段湖 沼相沉积层(1+h)中的粉土,粘土的标贯击数?值 与剪切波速的相关陛.并与国内外的一些剪切波速度 与标贯试验N值的关系进行了比较,见图2,图3. +标准贯入试验.共振柱试验一关系曲线 一13本铁路道桥—e1日本土木工学会—一中国河北 图2王庆坨地区第四系粉土与?的关系 +标准贯入试验 一日本铁路道桥 N o共振柱试验一关系曲线 日本土木工学会一中国河北 图3王庆坨地区第四系粘土与?的关系 通过试验和统计分析得到了王庆坨地区第四系粘 性土与粉土的剪切波速与标贯击数的关系曲线,土层 的剪切波速与标贯击数?呈对数线性分布;土层的 剪切波速随着标贯击数?值的增大呈幂方式增大. 从表1看出,对回归系数进行显着性检验,均有 F>F(s一1,n—s),说明土层标贯击数均与剪切波 速有显着的相关性;表中粉土的回归系数R大于粘 土的回归系数,说明粉土的标贯击数与剪切波速的相 关性更好. 3结论 (1)本文建立的天津王庆坨地区场地的粉土, 粘土剪切波速与标贯击数?的统计关系式,可供当地 工程设计使用. (2)标贯击数与剪切波速有显着性的相关性, 土层的剪切波速与标贯击数?呈对数线性分布,土层 的剪切波速随着标贯击数?值的增大而增大. 参考文献: [1]中华人民共和国建设部.GB50011—2001,建筑抗震设计规范 [S].2001. [2]高印立.剪切波速与土性指标间的统计关系[J].建筑科学, 1998,14(5):20—22. [3]张学民.剪切波速度结构研究方法综述[J].地球物理学进 展,2005,20(1):135—141. [4]孙鸣宇,颜可珍.剪切波速与软土地基固结度的理论研究 [J].路基工程,2008(6):100—101. [5]郑金安.软土的地震波速与标准贯人击数,深度的相关特征 [J].岩土工程,1985,7(3):68—76. [6]曾勇.土层的性质与剪切波速的关系[J].西北地震, 1986(9):71—78. [7]周锡元,等.场地,地基,设计地震[M].地震出版 社,1990. StudyontheRelationshipbetweenShearWaveVelocityandStandard PenetrationCompactionNumberN WANGDe—yong,LU0Xian—qi,WUXue—ping (1.KeyLaboratoryofMinistryofEducation,neGorgesReservoirAreas,ChinaThreeGorgesUniversity,Yichang443002,Hubei, China;2.SchoolofNavalArchitecture,OceanandCivilEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030,China) Abstract:ShearwavevelocityiSanimportantindicatorforevaluationoffieldsoildynamiccharacteristic. Throughstatisticalanalysisofshearwavevelocityandthecorrespondingstandardpenetratio ncompactionnumber andsoillayerthicknessmeasuredinTianjinWangqingtuoAreawithregressionmethod,thisp aperestablishes thequantitativerelationbetweenshearwavevelocityandstandardpenetrationnumberandsoillayerthickness. TheresultshowsthatsoillayerthicknessHistheoptimumregressionparameterforthelocalshearwave velocity,whichisareferenceforclassificationandevaluationofengineeringfieldinTianjianarea. Keywords:shearwavevelocity;soillayerthickness;standardpenetrationnumber;regressionanalysis