[發(fā)明專利]確定強(qiáng)夯有效加固深度的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610318309.4
• 申請(qǐng)日: 2016-05-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105926570B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳虎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)十九冶集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E02D1/02
• 分類號(hào): E02D1/02
• 代理公司: 成都希盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司51226
• 代理人: 何強(qiáng),楊冬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及公路、鐵路路基建設(shè)領(lǐng)域，特別涉及一種確定強(qiáng)夯有效加固深度的方法。

背景技術(shù)

公知的：強(qiáng)夯法是法國(guó)Menard公司于1969年開(kāi)創(chuàng)的一種地基加固技術(shù)，具有工藝簡(jiǎn)單、效果顯著、設(shè)備簡(jiǎn)單、費(fèi)用低廉、適用土層范圍廣等突出優(yōu)點(diǎn)，因此在目前的工程中有著重要而廣泛的應(yīng)用。

強(qiáng)夯法的有效加深度既是反映處理效果的重要參數(shù),又是選擇地基處理方案的重要依據(jù)。強(qiáng)夯法創(chuàng)始人Menard提出了有名的梅納公式式中，H為有效加固深度(m)；M為夯錘重(t)；h為夯錘落距(m)。梅納公式形式簡(jiǎn)單，但該公式只考慮了夯擊能對(duì)有效加固深度的影響，沒(méi)有考慮土體類型及不同參數(shù)對(duì)夯擊效果的影響，且公式量綱不統(tǒng)一，計(jì)算結(jié)果普遍偏大，實(shí)際運(yùn)用中多采用修正的梅納公式，式中，α為梅納公式修正系數(shù)。不同的學(xué)者提出的修正系數(shù)α大部分在0.3～0.8之間的范圍內(nèi)波動(dòng)，對(duì)碎石土、砂土等粗顆粒土的修正系數(shù)α在0.4～0.6之間變化(取均值則為0.5)，而粉土、黏性土、濕陷性黃土等細(xì)顆粒土的修正系數(shù)α不同的學(xué)者給出的結(jié)果差異較大，黃土的在0.45～0.66之間。

《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2012)中規(guī)定，強(qiáng)夯法的有效放固深度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試夯或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定，在缺少資料或經(jīng)驗(yàn)時(shí)考慮對(duì)有效加固深度的影響因素能級(jí)和土質(zhì)給出了強(qiáng)夯預(yù)估影響深度的建議值。

眾多學(xué)者專家結(jié)合大量工程實(shí)踐并從不同的角度提出了有效加固深度的計(jì)算公式，也有學(xué)者根據(jù)室內(nèi)模型試驗(yàn)建立經(jīng)驗(yàn)公式如利用碎石土的室內(nèi)模型試驗(yàn),通過(guò)干砂模型試驗(yàn),通過(guò)強(qiáng)夯的離心模型試驗(yàn),通過(guò)室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)與強(qiáng)夯現(xiàn)場(chǎng)夯擊能的對(duì)比,各自都得出了強(qiáng)夯加固深度跟土質(zhì)參數(shù)和施工參數(shù)之間的關(guān)系式。

強(qiáng)夯有效影響深度往往通過(guò)重型動(dòng)力觸探檢、靜力觸探檢等手段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試夯后確定。也有人通過(guò)采用強(qiáng)夯后的瑞利波分層波速分析強(qiáng)夯后地基的均勻性，通過(guò)夯前、夯后瑞利波頻散曲線特征分析強(qiáng)夯地基的有效加固深度。

綜上可以看出，強(qiáng)夯有效加固深度是強(qiáng)夯設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)強(qiáng)夯有效加固深度的確定主要靠理論、經(jīng)驗(yàn)、試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試等手段，由于影響強(qiáng)夯有效加固深度的因素很多，存在高度的非線性，同時(shí)強(qiáng)夯的土體千差萬(wàn)別，通過(guò)理論公式計(jì)算，往往公式參數(shù)難以準(zhǔn)確確定，現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)裝置或儀器實(shí)測(cè)耗時(shí)、費(fèi)力成本投入較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種操作簡(jiǎn)單，提高檢測(cè)有效加固深度準(zhǔn)確性的確定強(qiáng)夯有效加固深度的方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：確定強(qiáng)夯有效加固深度的方法，包括以下步驟：

(1)檢測(cè)路堤強(qiáng)夯前的壓實(shí)度λ₀，強(qiáng)夯后壓實(shí)度λ₁；

采集強(qiáng)夯前、后現(xiàn)場(chǎng)路堤填土試樣，并且保證采取土樣的數(shù)量滿足土樣質(zhì)量的測(cè)試要求；

(2)根據(jù)強(qiáng)夯夯點(diǎn)布置形式選取對(duì)應(yīng)的加固單元體；統(tǒng)計(jì)加固單元體內(nèi)夯點(diǎn)數(shù)量n，并給每個(gè)夯點(diǎn)編號(hào)；并測(cè)量加固單元體內(nèi)每個(gè)夯點(diǎn)止夯時(shí)累計(jì)夯沉量h_i，i表示第i夯點(diǎn)；計(jì)算加固單元體內(nèi)各夯點(diǎn)止夯時(shí)累計(jì)夯沉量的平均值

(3)計(jì)算加固單元體面積A及加固單元體內(nèi)各夯點(diǎn)的面積之和A′；

(4)計(jì)算強(qiáng)夯有效加固深度H；

式中，

2、在步驟(2)中根據(jù)強(qiáng)夯夯點(diǎn)布置形式選取對(duì)應(yīng)的加固單元體，采用以下方式：

夯點(diǎn)布置形式為正方形、梅花形，選取正方形加固單元體；夯點(diǎn)布置形式為正三角形，選取正三角形加固單元體。

3、在步驟(3)中加固單元體為正方形時(shí)計(jì)算加固單元體面積A以及各夯點(diǎn)在加固單元體內(nèi)的面積A_i，采用以下方式：

加固單元體為正方形時(shí)A＝L²，L為單元體邊長(zhǎng)；

夯錘為圓形時(shí)，各夯點(diǎn)處夯錘在單元體內(nèi)的夯擊面積：A_i＝α_i×A_i夯錘；

式中，i為第i個(gè)夯點(diǎn)，A_i夯錘為第i夯點(diǎn)夯錘上夯擊面的面積，α_i為第i夯點(diǎn)折算系數(shù)；夯點(diǎn)位于正方形角點(diǎn)上α_i＝1/4；夯點(diǎn)位于正方形邊線α_i＝1/2；夯點(diǎn)位于正方形內(nèi)部α_i＝1；

加固單元體內(nèi)各夯點(diǎn)的面積之和A′為：

加固單元體為正三角形時(shí)計(jì)算加固單元體面積A以及各夯點(diǎn)在加固單元體內(nèi)的面積A_i，采用以下方式：

加固單元體為正三角方形時(shí)L為單元體邊長(zhǎng)；