一种基于冲击加速度的强夯施工效果检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于冲击加速度的强夯施工效果检测方法，该方法包括以下步骤：在强夯施工区域内选取试夯区域，在所述试夯区域内获取原状土样，对所述原状土样进行室内夯击试验，测量室内夯击试验中的最大加速度峰值amax；在强夯机上安装冲击加速度采集系统，使用所述强夯机对所述试夯区域进行逐点强夯测试，并使用所述冲击加速度采集系统测量所述试夯区域的单点夯实系数标准值δ

A method of testing the effect of dynamic compaction based on impact acceleration

The invention discloses a detection method of compaction effect of impact acceleration based on the strong, the method comprises the following steps: in the compaction area selection of compaction test area, the compaction test area to obtain the undisturbed soil samples, the undisturbed soil sample compaction test, measurement of indoor compaction test the maximum peak acceleration of Amax; in the dynamic impact acceleration acquisition system are installed on the machine, using the dynamic compaction machine of the compaction test area point by compaction test, single point standard and compaction coefficient using the impact acceleration acquisition system for the measurement of the value of the Delta region compaction test

【技术实现步骤摘要】
一种基于冲击加速度的强夯施工效果检测方法
本专利技术属于土木工程
，具体涉及一种基于冲击加速度的强夯施工效果检测方法。
技术介绍
强夯法是一种经济高效的地基处理方法。上世纪60年代末由法国Menard技术公司首先创用，由于强夯技术效果显著、经济易行、施工便捷、施工周期短、适用范围广等优点，自1975年引进我国以来得到迅速推广和应用。强夯法加固地基的原理是反复将夯锤从一定高处自由落下，将势能转化为动能，而后在土体中产生很大的冲击波和高应力，从而提高地基强度，降低压缩性，改善土体的性能。强夯法具有施工简单、效果好、费用低等优点，适用于多种地基土，尤其大面积地基处理的工程中应用强夯法的优势很显著。在强夯施工过程中，记录的施工参数主要包括夯击击数、夯击能级和单击夯沉量。收锤标准通过夯击的击数和最后两击平均夯沉量控制。目前，夯击的击数主要通过人工测读进行记录，每夯击一下便在总击数上增加一次夯击击数。中国技术专利(CN201662703U)公开了一种通过在强夯机上安装击数计量电子机构的方法，记录夯击的击数。但该机构安装复杂，稳定性较差。常用的夯击能级的测量方法，通常是在夯击前对夯锤进行称重，获得夯锤的质量，将夯锤质量乘以提升高度再乘以重力加速度，即可得到夯锤夯击能级，单位为kN.m。单击夯沉量的测量方法主要有三种，分别为：人工测量法、光电编码器测量法、激光测距法。人工测量法测量夯沉量，是在每次夯击完成后，由一个工人将水准尺竖直放置于夯锤顶部，另一个工人通过水准仪测读水准尺上的读数，将本次读数与前一次读数之差作为该次夯击的夯沉量。该方法由于夯锤并非完全水平，夯锤顶部存在高度不等的覆土，以及工人放置水准尺的位置不同，均在对夯沉量的测量造成客观误差，同时，测量仪器的精度，以及测量人员读数的准确性也会造成人为误差。但该方法由于操作简便，在实际施工过程中得到广泛应用。光电编码器测量法，是通过在起升卷筒的轴上安装光电编码器，并连接卷扬，通过编码器的输出实时监测下落绳长，计算单击夯沉量(如CN103471541B)。该方法具有一定的适用性，但设备安装较为复杂，且测量误差较大。激光测距法或双目测距法，是采用激光测距传感器监测夯锤相对于激光传感器的距离，并对数据进行计算处理，从而获得单击夯沉量(如CN102032896B)。由于施工环境恶劣，空气中尘土较多，容易遮挡激光测量，同时夯锤顶部通常都会被尘土覆盖，可能造成测量误差，实际应用效果较差。在强夯施工完成后，需要对场地进行地基处理效果的检测，常用采用平板载荷试验、动力触探试验和标准贯入度试验等原位测试方法。这些检测方法通过在场地内选取一定数量的点进行检测，因此具有一定的随机性，而且检测时间较长，对施工进度容易造成影响。中国专利技术专利(CN102943461A)公开了一种利用瑞雷面波评价地基强夯加固效果的量化方法，该方法通过室内试验得到土体最大剪切波速，通过对比夯击前后土体的剪切波速，定量的评价强夯加固效果。该方法检测结果受瑞雷面波采集点与夯锤的距离影响较大，实际应用效果较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种基于冲击加速度的强夯施工效果检测方法，该方法通过测量夯锤的加速度准确地推算出强夯施工的夯实度，解决了现有技术中存在的问题。本专利技术目的实现由以下技术方案完成：一种基于冲击加速度的强夯施工效果检测方法，所述强夯施工效果检测方法具体包括以下步骤：在强夯施工区域内选取试夯区域，在所述试夯区域内获取原状土样，对所述原状土样进行室内夯击试验，测量室内夯击试验中的最大加速度峰值amax；在强夯机上安装冲击加速度采集系统，使用所述强夯机对所述试夯区域进行逐点强夯测试，并使用所述冲击加速度采集系统测量所述试夯区域的单点夯实系数标准值δ*；所述强夯机对所述强夯施工区域进行逐点强夯加固，在强夯加固过程中，所述冲击加速度采集系统持续测量当前的强夯加固点的夯实系数δi，当δi＞δ*时表示当前的所述强夯加固点加固完成，所述强夯机停止对当前的所述强夯加固点进行强夯施工。测量室内夯击试验中的最大加速度峰值amax具体包括以下步骤：在所述原状土样处于最优含水率的条件下，对所述原状土样进行夯击，并测量每次夯击过程中的夯击加速度峰值ai，绘制夯击次数与夯击加速度峰值ai之间的关系曲线，对该关系曲线进行拟合得到夯击过程中的最大加速度峰值amax。所述冲击加速度采集系统的安装过程包括以下步骤：在所述强夯机的夯锤的上表面安装冲击加速度传感器以及数据采集仪，并使用信号线将所述冲击加速度传感器和所述数据采集仪连接；在所述强夯机的驾驶室内设置逻辑控制器；所述逻辑控制器通过无线网络与所述数据采集仪连接。测量所述试夯区域的单点夯实系数标准值δ*具体包括以下步骤：使用所述强夯机对所述试夯区域的土体进行逐点强夯测试；在对单个强夯测试点进行强夯测试的过程中，所述强夯机持续对所述强夯测试点进行夯击，直到符合试验要求，所述冲击加速度采集系统测量所述夯锤第一次夯击的冲击加速度峰值α0以及所述夯锤最后一次夯击的冲击加速度峰值αlast，并计算该所述强夯测试点的单点夯实系数，所述单点夯实系数的计算公式如下所示：其中：δj为第j个所述强夯测试点的单点夯实系数；对所述试夯区域内的各所述强夯测试点以及夯间土进行原位测试，原位测试包括平板载荷试验、标准贯入试验和动力触探试验；将原位测试的结果与各强夯测试点的单点夯实系数δj进行对比分析，得到满足强夯加固要求的单点夯实系数标准值δ*。所述冲击加速度采集系统测量所述强夯加固点的夯实系数δi具体包括以下步骤：所述强夯机对当前的所述强夯加固点进行强夯加固的过程中，所述冲击加速度采集系统测量并记录所述夯锤第i+1次夯击的冲击加速度峰值αi，i为大于等于0的整数，所述冲击加速度采集系统根据冲击加速度峰值αi计算当前的所述强夯加固点的单点夯实系数，所述单点夯实系数的计算公式如下所示：其中：δi为当前的所述强夯加固点第i次夯击时的单点夯实系数；α0为当前的所述强夯加固点第i次夯击时的冲击加速度峰值。本专利技术的优点是，可以从本质上定量地获得了地基夯实程度的判断结果，而且可以有效地避免环境因素对检测结果造成的影响；以上因素使得检测结果精确可靠，不仅能够满足施工要求，还具有更快的检测速度。附图说明图1为本专利技术中逻辑控制器的结构框图；图2为本专利技术中夯锤的侧视图；图3为本专利技术中夯锤的俯视图。具体实施方式以下结合附图通过实施例对本专利技术的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1-3，图中标记1-14分别为：冲击加速度传感器1、数据采集仪2、逻辑控制器3、夯锤4、固定外壳5、减振防护泡沫6、中央处理器7、计数模块8、存储器9、显示器10、串口扩展电路11、WiFi通信模块12、供电单元13、吊轴14。实施例：如图1至3所示，本实施例具体涉及一种基于冲击加速度的强夯施工效果检测方法，该方法具体包括以下步骤：1)在强夯施工区域内选取20m×20m的区域作为试夯区域，在试夯区域内获取原状土样，对原状土样进行室内夯击试验，测量室内夯击试验中的最大加速度峰值amax；在室内夯击试验需要在原状土样处于最优含水率的条件下进行；每次对原状土样进行夯击时，测量每次夯击对应的夯击加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于冲击加速度的强夯施工效果检测方法，其特征在于所述强夯施工效果检测方法具体包括以下步骤：在强夯施工区域内选取试夯区域，在所述试夯区域内获取原状土样，对所述原状土样进行室内夯击试验，测量室内夯击试验中的最大加速度峰值amax；在强夯机上安装冲击加速度采集系统，使用所述强夯机对所述试夯区域进行逐点强夯测试，并使用所述冲击加速度采集系统测量所述试夯区域的单点夯实系数标准值δ

【技术特征摘要】
1.一种基于冲击加速度的强夯施工效果检测方法，其特征在于所述强夯施工效果检测方法具体包括以下步骤：在强夯施工区域内选取试夯区域，在所述试夯区域内获取原状土样，对所述原状土样进行室内夯击试验，测量室内夯击试验中的最大加速度峰值amax；在强夯机上安装冲击加速度采集系统，使用所述强夯机对所述试夯区域进行逐点强夯测试，并使用所述冲击加速度采集系统测量所述试夯区域的单点夯实系数标准值δ*；所述强夯机对所述强夯施工区域进行逐点强夯加固，在强夯加固过程中，所述冲击加速度采集系统持续测量当前的强夯加固点的夯实系数δi，当δi＞δ*时表示当前的所述强夯加固点加固完成，所述强夯机停止对当前的所述强夯加固点进行强夯施工。2.根据权利要求1所述的一种基于冲击加速度的强夯施工效果检测方法，其特征在于测量室内夯击试验中的最大加速度峰值amax具体包括以下步骤：在所述原状土样处于最优含水率的条件下，对所述原状土样进行夯击，并测量每次夯击过程中的夯击加速度峰值ai，绘制夯击次数与夯击加速度峰值ai之间的关系曲线，对该关系曲线进行拟合得到夯击过程中的最大加速度峰值amax。3.根据权利要求1所述的一种基于冲击加速度的强夯施工效果检测方法，其特征在于所述冲击加速度采集系统的安装过程包括以下步骤：在所述强夯机的夯锤的上表面安装冲击加速度传感器以及数据采集仪，并使用信号线将所述冲击加速度传感器和所述数据采集仪连接；在所述强夯机的驾驶室内设置逻辑控制器；所述逻辑控制器通过无线网络与所述数据采集仪连接。4.根据权利要求3所述的一种基于冲击加速度的强夯施工效果检测方法，其特征在于测量所述试夯区域的单点夯实系数标准值δ*具体包括以下步骤：使用所述强夯机对所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玮，梁永辉，秦振华，李伟，何立军，刘坤，苏志鹏，康竹良，李睿，
申请(专利权)人：上海申元岩土工程有限公司，华东建筑设计研究院有限公司上海地下空间与工程设计研究院，
类型：发明
国别省市：上海,31