(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210791217.3 (22)申请日 2022.07.04 (71)申请人 中交第四航 务工程局有限公司 地址 510000 广东省广州市海珠区沥滘路 368号 (72)发明人 梁小丛　吕卫清　陈平山　王德咏　 朱明星　 (74)专利代理 机构 广州君咨知识产权代理有限 公司 44437 专利代理师 谭启斌 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06Q 50/08(2012.01)G06F 119/14(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种碎石桩复合地基抗液化综合作用的评 估方法 (57)摘要 本发明公开一种碎石桩复合地基抗液化综 合作用的评估方法， 包括： 步骤1： 获得可液化地 基砂土的初始相对密度； 步骤2： 计算出初始相对 密度对应的标贯击数； 步骤3： 计算液化指数； 步 骤4： 设置临界液化指数， 若液化指数大于临界液 化指数， 则继续处理， 否则结束处理； 步骤5： 计算 出桩间土 水平渗透系数和不同深度的压缩系数； 步骤6： 计算径向平均孔压比； 步骤7： 换算出抗液 化安全系数； 步骤8： 若新 设置的相对密度下所计 算出来的液化指数等于临界值， 则最终计算出临 界标贯击 数， 当成桩后的桩间土的标贯击数大于 临界标贯击数， 则满足地震作用下的抗液化要 求。 本发明综合考虑碎石桩三大抗液化作用， 减 少工程造价偏高、 缩短施工 工期。 权利要求书2页 说明书10页 附图3页 CN 115034678 A 2022.09.09 CN 115034678 A 1.一种碎石桩复合 地基抗液化综合作用的评估方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 步骤1： 获得 可液化地基砂土的初始相对密度Dr0； 步骤2： 根据相对密度与不同深度i的标贯击数Ni的关系， 计算出初始相对密度Dr0对应 的标贯击数Ni； 步骤3： 计算出不同深度i的液化安全系数Fsi， 按公式②计算出液化地基a深度范围内的 液化指数IL: 式中， 若Fsi≤0， 则Fi＝1‑Fsi； 若Fsi＞0， 则Fi＝0； 步骤4： 设置液化指数临界值IL′， 若液化指数IL＞IL′， 则继续处理步骤5， 否则， 结束处 理； 步骤5： 设置成桩后桩间土密实度的相对密度Dr1， 并根据Dr1计算出桩间土 水平渗透系数 kh和不同深度i下的压缩系数mvi， 具体包括： 按公式③计算水平渗透系数kh： kh＝‑A·Dr1·10‑4                   ‑‑‑‑‑‑③ 式中， A为常数， 按公式④计算出不同深度下的压缩系数mvi： 式中， Ni是根据Dr1采用步骤相同处 理换算得到的标贯击数， Esi表示压缩 模量； 步骤6： 按公式 ⑤‑⑨计算出地震作用下碎石桩符合地基不同深度i处径向平均孔压比 rgi： n＝De/DW             ‑‑‑‑‑‑⑨ 式中， De表示等效桩径， DW表示桩径， Ch为一维水平固结系数， 等于kh/(γwmv)， mv为一维 单向体积 压缩系数， LW′为修正井阻因子， H为排水通道长度， kW为桩体水平 渗透系数， kh为土 体水平渗透系数， n为井径比， Neq为地震动等效循环剪切次数， Nli为深度i的可液化砂土地 基液化时所需要的循环剪切次数， 步骤7： 根据预设的径向平均孔压比rgi与抗液化安全系数Fsi的映射关系， 换算出不同深权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115034678 A 2度处对应的抗液化 安全系数 Fsi； 步骤8： 若根据步骤5设置的相对密度Dr1下所计算出来的液化指数IL＞IL′， 则需要增大 数值设置 新的相对密度Dr2， 并重新执行步骤5 ‑步骤7， 直至 新设置的相对密度下所计 算出来 的液化指数IL等于临界值IL′， 则此时设置的相对密度为临界相对密度Dr′， 根据临界相对密 度Dr′换算出的标贯击数为临界标贯击数Ni′， 当成桩后的桩间土的标贯击数大于Ni′， 则判 断为当前设计的碎石桩 满足地震作用下的抗液化要求。 2.根据权利要求1所述的碎石桩 复合地基抗液化综合作用的评估方法， 其特征在于， 通 过开展现场地质勘探或根据地质勘察报告， 获得 所述初始相对密度Dr0。 3.根据权利要求1所述的碎石桩 复合地基抗液化综合作用的评估方法， 其特征在于， 所 述步骤2中， 按公式 ①计算出初始相对密度Dr0对应的标贯击数Ni： 式中， CN为基于上覆地层的有效应力的归一化系数， CE为探锤能量比的修正值， CB为钻 孔直径的修正系数， CR为钻杆长度的修正系数， CS为有无内衬取样器的修正值， (Ni1)60为中 间变量。 4.根据权利要求1所述的碎石桩复合地基抗液化综合作用的评估方法， 其特征在于， a ＝20。 5.根据权利要 求1所述的碎石桩复合地基抗液化综合作用的评估方法， 其特征在于， IL′ 的数值大小根据在地基所建的建筑重要性 等级取值， 等级越高， 取值越小。 6.根据权利要求1所述的碎石桩 复合地基抗液化综合作用的评估方法， 其特征在于， 当 碎石桩为 三角形排列时， De取1.05DW， 为正方形排列时， 取1.13DW。 7.根据权利要求1所述的碎石桩 复合地基抗液化综合作用的评估方法， 其特征在于， 所 述步骤6中， Nli涉及到的循环剪切次数与循环剪切应力相关， 循环剪切应力与折减系数相 关， 折减系数α 按如下公式计算： 式中， n0表示碎石桩符合 地基提高因子， 表示碎石桩内摩擦角， m表示 面积置换率。 8.根据权利要求1所述的碎石桩 复合地基抗液化综合作用的评估方法， 其特征在于， 所 述步骤7中， 预设的径向平均孔压比rgi与抗液化 安全系数 Fsi的映射关系如下表所示： 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115034678 A 3