[發明專利]定義并計算落差檢驗強夯施工落距是否達標的方法

有效

• 申請號: 201410736847.6
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104594328A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 韓云山;董彥莉;段偉;秦偉華;王元龍;張洪萍;程志
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: E02D3/046
• 分類號: E02D3/046
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 吳立

技術領域

本發明定義并計算落差檢驗強夯施工落距是否達標的方法，屬于土木工程地基處理技術領域，具體涉及夯擊施工的檢驗工作。

背景技術

強夯法是一種將幾十噸(一般為8-40t)重錘從幾十米(一般6-40m)高處自由落下，對地基土進行擠密、強力夯實的方法。目前的情況是,強夯實踐發展快，而強夯機理和設計理論仍有許多含混不清之處,理論遠遠落后于實踐，強夯的能量分配、施工優化等問題一直備受關注。大多學者的研究都集中于強夯加固機理與設計理論，對于現場施工中的質量控制研究甚少，施工過程中甲方也不可能時時刻刻監測施工人員，所以實際生產實踐中施工人員就會偷工減料，這樣施工質量不能全面控制。

強夯的施工優化、施工質量控制，目前主要是以加固土體為對象，來檢測并評價土體的加固效果，但是無法時時刻刻監測，施工質量不能全面控制。強夯沖擊地基為一個復雜的課題，強夯過程是一個非常復雜的非線性過程，至今仍然沒有一套成熟的理論及計算方法。夯錘和地層之間的相互作用是強夯地基處理效果研究的重要內容，了解清楚沖擊作用對強夯施工優化，加固機理等方面有好處，為進一步開展從夯錘沖擊地基角度來認識強夯加固效果機理研究提供幫助，為今后實際工程施工現場質量控制方面做相應的指導。

發明內容

本發明克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題是提供一種通過計算落差，利用強夯沖擊荷載與地層之間的關系，根據能量守恒，得到實際施工的落距，與設計落距進行比較，是否在誤差許可范圍之內，來檢驗單次夯擊是否達標，并通過全程記錄數據監測夯擊全程工作是否達標的方法，不需人工監督，即可判定強夯施工落距是否達標。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：定義并計算落差檢驗強夯施工落距是否達標的方法，通過夯錘的夯擊試驗，定義并計算夯錘單次夯擊的落差檢驗單次夯擊是否達標，其中h為該次夯擊前夯錘重心到夯坑底面之間的垂直距離，a_i為實時加速度，g為重力加速度，ds為時間積分步長內的夯錘沖擊行程數值，具體步驟如下：

a)測量單次夯擊前的夯坑深度b₀，計算出單次夯擊前夯錘重心到夯坑底面之間的垂直距離h＝h₀+b₀，其中h₀為夯錘重心到水平地面之間的垂直距離設計值；

b)在夯錘的頂部中心安裝加速度傳感器進行夯擊試驗，并通過動態測試采集儀記錄夯錘的動態加速度數據；

c)根據采集的動態加速度數據得出夯錘每一擊的加速度時程曲線；

d)將上述夯錘的加速度時程曲線中加速度發生變化的拐點處的時間歸零，作為夯錘沖擊行程的起點，得到修正后單擊作用下夯錘沖擊行程的加速度時程曲線，并得出實時加速度a_i；

e)以夯錘落地速度為初始條件，作為沖擊時程的開始，將采集到的加速度時程曲線通過A/D轉換得到離散的數據；

f)根據沖擊動力學原理，將上述加速度數據以數值積分

vi=v0-Σi=1n(|ai|·δt),]]>

計算得出夯錘實時速度v_i，得到速度時程曲線，

其中為夯錘落地速度，h為單次夯擊前夯錘重心到夯坑底面之間的垂直距離，即為所述步驟a)中所得h，g為重力加速度，

在速度時程曲線上找到夯錘速度首次減小到0的時刻T，

得到夯錘速度首次減小到0時對應的時間步長序列號值n，