银川地区粉细砂土的压缩模量与沉降计算经验系数取值研究

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伴随沿黄经济区及“一带一路”建设战略的实施,银川地区经济快速增长、城市规模不断扩大,一些大载荷、深基础的高层建筑不断涌现。以往的工程经验并不能很好的满足高层建筑建设的需求,由此引发的建筑地基沉降问题越来越引起工程技术人员的重视。本文在总结国内外研究现状的基础上,围绕着银川地区粉细砂土的压缩模量与标贯击数的相关关系、建筑地基沉降计算经验系数等问题,以银川市区多处建筑工程场地现场勘探为依托,结合室内试验及有限元仿真分析等手段开展研究并获得以下成果:1.为合理确定银川地区粉细砂土的压缩指标,依托银川市区3处工程场地进行原位取样和标贯试验,根据不同深度处压缩试验与标贯试验数据的对比分析,建立了粉细砂地层深度Z、压缩模量Es、标贯击数N三者之间的对应关系。研究结果表明,银川地区粉细砂土的压缩模量Es与标贯击数N具有良好的线性相关性,相关系数均达0.7以上。建立压缩模量Es与标贯击数N的线性回归方程,根据银川地区粉细砂土的标贯击数即可确定其压缩模量。2.为获得适合银川地区的建筑地基沉降计算经验系数,准确预测建筑物地基沉降。选取银川地区的多处工程场地,采用分层总和法计算建筑地基最终沉降量,将理论计算的结果对比建筑物地基实测平均沉降量,得出沉降计算经验系数Ψs,在置信度为95%的条件下,采用Bootstrap法推断出沉降计算经验系数的置信区间为[0.104,0.130]。分析结果表明,研究结果相比银川地区工程经验所取用的沉降计算经验系数(Ψs=0.2),可更加准确计算建筑地基沉降。3基于ADINA非线性有限元软件对建筑地基沉降进行数值模拟,介绍了 ADINA分析建筑物地基沉降的方法和步骤;探讨了主要模型参数对计算结果的影响;对比分析了与分层总和法地基沉降计算结果的差异。分析结果表明,类似分层总和法计算结果考虑沉降经验系数,ADINA模拟结果修正后对比实测沉降值相差较小,可以为预测建筑物地基沉降提供参考。在置信度为95%的条件下,采用Bootstrap法推断出对应ADINA的沉降计算经验系数的置信区间为[0.075,0.099]。论文研究明确了银川地区粉细砂土的压缩模量与标贯击数的关系,分析了银川地区建筑地基沉降计算经验系数的取值,该研究结果的获得可为宁夏地区岩土工程勘察规范的编制提供数据积累,同时也为银川地区广大地质和岩土工程设计人员提供参考和借鉴。
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