[发明专利]基于面波勘探技术的基础沉降计算方法

权利要求书

1.一种基于面波勘探技术的基础沉降计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：进行场地面波勘探，采集瞬态面波数据；

步骤2：进行瞬态面波数据处理，得到目标深度范围内的面波速度分布；

步骤3：确定基础沉降影响深度Z；

步骤4：根据面波速度随深度的变化划分土层，确定基础沉降影响深度Z范围内每层土的厚度ΔZ、地层数k和每层土体的面波速度v，并确定每层土的类型；

步骤5：计算基础深度影响系数λ；

步骤6：计算基底应力引起的第i层土体附加应力系数K_szi；

步骤7：确定基础沉降影响深度范围内各土层影响因子a和b；

步骤8：根据式计算基础最终沉降量，其中：

s为基础最终沉降量，单位为mm；

ψ为沉降经验修正系数；

λ为基础深度影响系数；

Δp为作用力为准永久组合时的基底附加应力，单位为MPa；

k为基础沉降影响深度范围内的地层数；

K_szi为基底应力引起的第i层土体附加应力系数；

e为自然常数；

v_i为第i层土体的面波速度，单位为m/s

a_i、b_i为基础沉降影响深度范围内第i土层影响因子；

ΔZ_i为第i层土体的厚度，单位为m。

2.根据权利要求1所述的基于面波勘探技术的基础沉降计算方法，其特征在于：在步骤1中，利用地震仪开展面波勘探，检波器布置好后，检波器固定不动，炮点从检波器排列的一端距检波器排列一定水平距离处开始移动，且炮点的移动轨迹与检波器排列平行，炮点每次移动的距离和检波器间距相等，炮点每移动一次，采集一次瞬态面波数据，直至炮点移动到检波器排列的另一端距检波器排列相同水平距离处。

3.根据权利要求1所述的基于面波勘探技术的基础沉降计算方法，其特征在于：在步骤2中，以每个检波器为共中心点，提取所有以该检波器为共中心点的瞬态面波数据进行叠加，通过频散曲线提取、速度反演得到目标深度范围内的面波速度分布。

4.根据权利要求1所述的基于面波勘探技术的基础沉降计算方法，其特征在于，在步骤3中，通过下述过程确定基础沉降影响深度Z：

(1)当无相邻荷载影响、基础宽度在1～30m范围内时，基础沉降影响深度Z＝B(2.5-0.4lnB)，其中B为基底宽度，单位为m；当计算深度范围内存在波速大于300m/s的地层时，基础沉降影响深度Z为基底至该地层表面的距离；

(2)在除(1)以外的情况下，基础沉降影响深度Z按应力比法试算确定，具体如下：从基础底面由上向下，当某一深度处附加应力σ_Z与土体自重应力σ_c满足σ_Z/σ_c≤0.2时，基底至该深度处距离即为基础沉降影响深度Z。

5.根据权利要求1所述的基于面波勘探技术的基础沉降计算方法，其特征在于：在步骤5中，通过式λ＝1.05(σ'_v0/Δp)计算基础深度影响系数λ；其中，σ'_v0为初始状态基底处土体有效应力，单位为MPa；Δp为作用力为准永久组合时的基底附加应力，单位为MPa；其中，当λ0.5时，取λ＝0.5。

6.根据权利要求1所述的基于面波勘探技术的基础沉降计算方法，其特征在于：在步骤6中，基底应力引起的第i层土体附加应力系数K_szi依据Boussinesq理论根据基底应力分布类型查表确定。