[發(fā)明專利]一種基于沖擊加速度的強夯施工效果檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710893732.1
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107843711B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃瑋;梁永輝;秦振華;李偉;何立軍;劉坤;蘇志鵬;康竹良;李睿
• 申請（專利權(quán)）人: 上海申元巖土工程有限公司;華東建筑設(shè)計研究院有限公司上海地下空間與工程設(shè)計研究院
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01P15/00
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 黃明凱;徐小蓉

本發(fā)明公開了一種基于沖擊加速度的強夯施工效果檢測方法，該方法包括以下步驟：在強夯施工區(qū)域內(nèi)選取試夯區(qū)域，在所述試夯區(qū)域內(nèi)獲取原狀土樣，對所述原狀土樣進行室內(nèi)夯擊試驗，測量室內(nèi)夯擊試驗中的最大加速度峰值a_max；在強夯機上安裝沖擊加速度采集系統(tǒng)，使用所述強夯機對所述試夯區(qū)域進行逐點強夯測試，并使用所述沖擊加速度采集系統(tǒng)測量所述試夯區(qū)域的單點夯實系數(shù)標準值δ^*；所述強夯機對所述強夯施工區(qū)域進行逐點強夯加固，在強夯加固過程中，所述沖擊加速度采集系統(tǒng)持續(xù)測量當前的強夯加固點的夯實系數(shù)δ_i，當δ_i＞δ^*時表示當前的所述強夯加固點加固完成。本發(fā)明的優(yōu)點是，該方法可以從本質(zhì)上定量地獲得了地基夯實程度的判斷結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于沖擊加速度的強夯施工效果檢測方法。

背景技術(shù)

強夯法是一種經(jīng)濟高效的地基處理方法。上世紀60年代末由法國Menard技術(shù)公司首先創(chuàng)用，由于強夯技術(shù)效果顯著、經(jīng)濟易行、施工便捷、施工周期短、適用范圍廣等優(yōu)點，自1975年引進我國以來得到迅速推廣和應(yīng)用。

強夯法加固地基的原理是反復(fù)將夯錘從一定高處自由落下，將勢能轉(zhuǎn)化為動能，而后在土體中產(chǎn)生很大的沖擊波和高應(yīng)力，從而提高地基強度，降低壓縮性，改善土體的性能。強夯法具有施工簡單、效果好、費用低等優(yōu)點，適用于多種地基土，尤其大面積地基處理的工程中應(yīng)用強夯法的優(yōu)勢很顯著。

在強夯施工過程中，記錄的施工參數(shù)主要包括夯擊擊數(shù)、夯擊能級和單擊夯沉量。收錘標準通過夯擊的擊數(shù)和最后兩擊平均夯沉量控制。

目前，夯擊的擊數(shù)主要通過人工測讀進行記錄，每夯擊一下便在總擊數(shù)上增加一次夯擊擊數(shù)。中國實用新型專利(CN 201662703 U)公開了一種通過在強夯機上安裝擊數(shù)計量電子機構(gòu)的方法，記錄夯擊的擊數(shù)。但該機構(gòu)安裝復(fù)雜，穩(wěn)定性較差。

常用的夯擊能級的測量方法，通常是在夯擊前對夯錘進行稱重，獲得夯錘的質(zhì)量，將夯錘質(zhì)量乘以提升高度再乘以重力加速度，即可得到夯錘夯擊能級，單位為kN.m。

單擊夯沉量的測量方法主要有三種，分別為：人工測量法、光電編碼器測量法、激光測距法。

人工測量法測量夯沉量，是在每次夯擊完成后，由一個工人將水準尺豎直放置于夯錘頂部，另一個工人通過水準儀測讀水準尺上的讀數(shù)，將本次讀數(shù)與前一次讀數(shù)之差作為該次夯擊的夯沉量。該方法由于夯錘并非完全水平，夯錘頂部存在高度不等的覆土，以及工人放置水準尺的位置不同，均在對夯沉量的測量造成客觀誤差，同時，測量儀器的精度，以及測量人員讀數(shù)的準確性也會造成人為誤差。但該方法由于操作簡便，在實際施工過程中得到廣泛應(yīng)用。

光電編碼器測量法，是通過在起升卷筒的軸上安裝光電編碼器，并連接卷揚，通過編碼器的輸出實時監(jiān)測下落繩長，計算單擊夯沉量(如CN 103471541 B)。該方法具有一定的適用性，但設(shè)備安裝較為復(fù)雜，且測量誤差較大。

激光測距法或雙目測距法，是采用激光測距傳感器監(jiān)測夯錘相對于激光傳感器的距離，并對數(shù)據(jù)進行計算處理，從而獲得單擊夯沉量(如CN 102032896 B)。由于施工環(huán)境惡劣，空氣中塵土較多，容易遮擋激光測量，同時夯錘頂部通常都會被塵土覆蓋，可能造成測量誤差，實際應(yīng)用效果較差。

在強夯施工完成后，需要對場地進行地基處理效果的檢測，常用采用平板載荷試驗、動力觸探試驗和標準貫入度試驗等原位測試方法。這些檢測方法通過在場地內(nèi)選取一定數(shù)量的點進行檢測，因此具有一定的隨機性，而且檢測時間較長，對施工進度容易造成影響。

中國發(fā)明專利(CN 102943461 A)公開了一種利用瑞雷面波評價地基強夯加固效果的量化方法，該方法通過室內(nèi)試驗得到土體最大剪切波速，通過對比夯擊前后土體的剪切波速，定量的評價強夯加固效果。該方法檢測結(jié)果受瑞雷面波采集點與夯錘的距離影響較大，實際應(yīng)用效果較差。