一种快速检测低填浅挖路基天然地基承载力的方法技术

本发明专利技术公开了一种快速检测低填浅挖路基天然地基承载力的方法，包括以下步骤：1)低填浅挖路基承载力分析；2)现有路基回弹模量确定方法的优缺点和适用性以及DCP法的特点；3)DCP法的介绍及试验步骤；4)DCP法快速检测低填浅挖天然地基承载力的适用性的验证；本发明专利技术提供的方法试验数据可靠，操作及测试方法容易，不受场地限制，适用性广，相较其他测试方法更适合于天然地基的测试。而且DCP法所测的贯入度Dd与回弹模量E0、CBR等存在良好的相关关系，该法可以对低填浅挖路基进行快速检测，具有非常良好的推广价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于公路路基路面现场测试领域，具体涉及一种快速检测低填浅挖路基天然地基承载力的方法。
技术介绍
路基是整个道路结构的基础，路基质量的好坏直接影响到整个道路结构的使用质量，路基为路面结构起支撑作用，其抗变形能力对路面结构的强度、刚度和稳定性起着决定性的作用。路基一旦出现质量问题，将使公路出现严重病害，所以必须确保路基的施工质量。对于低填路基，其天然地基处于弯沉测试影响深度之内，路基顶面的弯沉受天然地基的特性影响很大。若天然地基的强度较低，很容易出现填土压实度满足要求而路基顶面弯沉值不满足要求的情况。对于浅挖路堑，其基底承载能力偏低，基底土体的性能影响路基顶面弯沉检测结果，会导致路基竣工验收时出现压实度满足要求而弯沉值不满足要求的情况。如果能在路基施工前预估出路基顶面弯沉值，如不达标，则提前采取一些工程预处理措施，比如回填碾压、提高填土层的压实度、无机结合料处治天然地基层等，这样就避免了验收时弯沉值超标的现象。因此有必要对天然地基的回弹模量和填土层的回弹模量进行研究。从目前确定回弹模量的方法可看出，目前所用方法确定的都是路基整体结构的综合回弹模量，并不能确定天然地基或填土层的回弹模量。因此查表法、换算法等现有成果不能用于该研究。室内承载板法由于可成型不同压实度和含水率的试件，可用于模拟填土层，但由于试件受到试筒筒壁和筒底的刚性约束作用，需要对其修正，修正后的结果可用于填土层回弹模量的确定。现场承载板法和贝克曼梁法虽然理论上能够测出天然地基的回弹模量，但实际中存在着种种困难，比如天然地基上不具备测试车行驶的条件等，因而对天然地基的测试方法有特殊的要求性。相比其他测试方法，DCP试验更适用于天然地基的测试，DCP试验是一种纯机械、小型轻便、且操作简单的快速检测设备，可以到达并测试天然地基的任何一点，操作人员不必经过专业培训即可轻易掌握操作方法，数据处理简单。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种快速检测低填浅挖路基天然地基承载力的方法，DCP法可以利用试验贯入度Dd反映天然地基回弹模量，且操作简单，相比其他测试方法，DCP试验更适用于天然地基的测试。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种快速检测低填浅挖路基天然地基承载力的方法，包括以下步骤：1)低填浅挖路基承载力分析；2)采用DCP法快速检测低填浅挖天然地基承载力。本专利技术进一步的改进在于：所述步骤1)中，根据弯沉测试影响深度和填土高度或者开挖深度的关系，对低填路堤和浅挖路堑的承载力进行分析：1-1)对于低填路基，其天然地基处于弯沉测试影响深度之内，弯沉检测时，测试车的标准轴载产生的附加应力在天然地基处仍然很大，路基顶面的弯沉值取决于填土层和碾压层两部分的强度。所以在低填路堤中，除了人工填土层外，天然地基的特性对路基顶面弯沉值的影响作用比较显著。1-2)对于浅挖路堑，开挖前受自重应力作用较小，基底总体承载能力偏低，压实处理作用的深度有限，此时，基底土体的性能显著影响路基顶面的弯沉检测结果。所述步骤2)的具体方法如下：2-1)将DCP放置测点位置，一人手扶仪器手柄，使探杆保持竖直，一人提起落锤至导向杆顶端，然后松开，使之成自由落体下落；2-2)读取贯入深度，每贯入10mm读一次数，记录锤击数和贯入量；2-3)连续锤击、测量，直至需要的结构层深度；当材料层坚硬，贯入量低到连续锤击10次而无变化时，停止试验或钻孔通过后继续试验；2-4)将落锤移走，从探坑中取走DCP仪器。所述步骤2-2)中，对于粒料类基层，每5-10次锤击读数一次；对于松软的结构层，每1-2次锤击读数一次。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术是在路基回弹模量现有确定方法分析的基础上，与DCP法进行了对比，DCP法测试简单，易于操作，所测的贯入度Dd与回弹模量E0、CBR等存在良好的相关关系，该法可以对低填浅挖路基进行快速检测。进一步的，本专利技术的方法依托原神高速公路原平段路基工程，对其可行性和可靠性进行了验证，同时该方法在实体工程中也进行了良好的应用。【附图说明】图1-1为本专利技术动力锥的结构示意图；图1-2为本专利技术锥头的结构示意图；图2为低填路堤横断面图；图3为浅挖路堤横断面图；图4-1为贯入度Dd与回弹模量E相关关系图；图4-2为板法所测回弹模量与弯沉值相关关系图。其中，1-手柄；2-落锤；3-导向杆；4-联轴器；5-扶手；6-加紧环；7-探杆；8-刻度尺；9-锥头；10-填土层；11-天然地基；12-弯沉测试影响深度；13-原地面线。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：本专利技术采用动力锥进行低填浅挖路基天然地基承载力的快速检测，如图1-1和图1-2所示，动力锥包括导向杆3，导向杆3的顶部安装有落锤2，底部安装锥头9，中部设置扶手5；落锤2的上端安装有手柄1。扶手5通过联轴器4余导向杆3相连，并通过加紧环6紧固。导向杆3的侧面平行设置有刻度尺8，刻度尺8的量程为1m。本专利技术快速检测低填浅挖路基天然地基承载力的方法，包括以下步骤：1)，根据弯沉测试影响深度12和填土高度或者开挖深度的关系，对低填路堤和浅挖路堑的承载力进行分析；2)采用DCP法快速检测低填浅挖天然地基承载力，具体步骤如下：2-1)将DCP放置测点位置，一人手扶仪器手柄，使探杆保持竖直，一人提起落锤至导向杆顶端，然后松开，使之成自由落体下落；2-2)读取贯入深度，每贯入10mm读一次数，记录锤击数和贯入量；对于粒料类基层，每5-10次锤击读数一次；对于松软的结构层，每1-2次锤击读数一次。2-3)连续锤击、测量，直至需要的结构层深度；当材料层坚硬，贯入量低到连续锤击10次而无变化时，停止试验或钻孔通过后继续试验；2-4)将落锤移走，从探坑中取走DCP仪器。本专利技术的原理：1、低填浅挖路基的承载力分析1.1低填路堤的承载力分析对于低填路基，如图2，由于填土较低，其天然地基11处于弯沉测试影响深度12之内，弯沉检测时，测试车的标准轴载产生的附加应力在天然地基11处仍然很大，路基顶面的弯沉值取决于填土层10和碾压层两部分的强度。所以在低填路堤中，除了人工填土层10外，天然地基11的特性对路基顶面弯沉值的影响也很大。天然地基11相比填土层10，如果密实度较低、强度较低，承载能力较差，即使填土层10施工质量达到要求，若天然地基11强度较低，也有可能造成整体强度不高的现象。所以低填路堤经常会出现施工时填土层10的每层压实度都满足要求而验收时路基顶面弯沉值超标的现象。所以对于低填路堤在某些情况下有必要对天然地基11采取一定的处理措施。1.2浅挖路堑的承载力分析浅挖路堑由于开挖深度浅，开挖前受的自重应力作用较小，密实度较低，总体承载能力偏低，规范规定路堑开挖后要经过整平碾压，并且要达到一定的压实度，但是压实处理的作用深度有限，超过一定深度后，压实对其产生的效果微乎其微。所以对于浅挖路堑可分为两层来考虑，一层是受碾压作用后具有一定密实度和一定强度的厚度较薄的土层；一层是上述土层下部的天然地基11。如图3，下部的天然地基11处于弯沉测试影响深度12范围内，很大程度上影响着路基的整体强度，如果天然地基11较为软弱，即使上部经过碾压处理的土层密实度达到要求，也很有可能出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速检测低填浅挖路基天然地基承载力的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)低填浅挖路基承载力分析；2)采用DCP法快速检测低填浅挖天然地基承载力。

【技术特征摘要】
1.一种快速检测低填浅挖路基天然地基承载力的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)低填浅挖路基承载力分析；2)采用DCP法快速检测低填浅挖天然地基承载力。2.根据权利要求1所述的快速检测低填浅挖路基天然地基承载力的方法，其特征在于，所述步骤1)中，根据弯沉测试影响深度和填土高度或者开挖深度的关系，对低填路堤和浅挖路堑的承载力进行分析。3.根据权利要求1所述的快速检测低填浅挖路基天然地基承载力的方法，其特征在于，所述步骤2)的具体方法如下：2-1)将DCP放置测点位置，一人手扶仪器手柄，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚爱玲，孙治军，张久鹏，刘洋，王军，王亚奇，何志勇，王育博，王天宇，郝润姝，黄乔森，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61