【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地基质量无损检测，具体涉及一种强夯处治地基的压实度无损检测装置和方法。
技术介绍
1、常见的地基处治方法有换填法、注浆法和强夯法等。强夯法以其施工工艺简单、造成低、周期短等优点，已广泛运用到交通，房建、机场和码头等基础加固工程中。强夯法适用范围广，对不同土性的地基均有较好的加固效果。
2、但是强夯处治效果受地基岩土性质、强夯施工参数等许多复杂因素影响，当前对强夯处治效果的质量检测手段主要是通过现场原位试验进行。常用的无损检测手段主要包括以下几种：
3、(1)平板载荷试验：主要是现场搭建反力装置，通过对强夯地基施加静力荷载，得到分级荷载和基底沉降值，来评价强夯地基土承载力。缺点是周期长、费用高、仅适用于选取代表性点做，检测覆盖范围不够，容易漏判。同时只能评价浅表层地基承载力。
4、(2)瑞雷面波法：通过瑞雷面波在传播过程中遇到路基土密度变化时，就会出现频散现象，在频散曲线上出现速度突变，从而实现对地基密实度的检测。缺点是具有多解性，需要钻孔进行验证。费用高，速度慢。
5、(3)地质雷达法：地质雷达是利用天线向地下发射电磁脉冲，并接收由地下不同介质界面的反射波。电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度以及波形随所通过介质的电磁性质(σ、ε、μ)及几何形态的变化而变化。根据接收到的回波的时间、幅度、波形和频率等信息，可以判定地基土介质的分层和密实程度。缺点是具有多解性，需要钻孔进行验证。费用高、速度慢。
6、综上所述，传统强夯施工质量检测，需强夯施工完之后进行专
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种强夯处治地基质量无损检测装置和方法，在原来强夯设备上进行局部改装，不需要专门进行检测，省时省力。施工的同时就可以实现对强夯处治地基土体压实度进行无损检测，且检测范围全覆盖无死角。
2、所述强夯处治地基的压实度无损检测装置包括：数据采集系统、数据传输系统和数据处理系统。
3、所述数据采集系统由压力传感器、位移传感器和姿态传感器组成。姿态传感器安装到最后一遍满夯夯锤侧壁，压力传感器和位移传感器安装到夯锤底部，且在沿夯锤直径的中心点，1/4倍直径处，边缘处，按90°角排列，共安装9对。
4、所述将压力传感器采集的最大压力值p1、p2、p3…p9，位移传感器采集的最大位移值s1、s2、s3…s9，姿态传感器采集的夯锤倾角θ，由以下公式进行计算得到被检测地基的回弹模量e。
5、
6、其中e为路基回弹模量，pi为夯锤的最大压力值，d为夯锤直径；μ为路基的泊松系数，si为夯锤的最大位移值(m)。
7、所述的检测方法操作步骤如下：
8、(1)根据勘察提供的地基土体资料，将场地进行区域划分，并对各区域进行编号mm1、mm2…mmn；
9、(2)在各区域mm1、mm2…mmn中间选取20m×20m的试夯区域m1、m2…mn进行试夯试验，参照各区域地基土地体物理力学性质的不同，根据工程类比法选用不同强夯设计参数，包括夯击能、夯点间距、夯击次数、夯击遍数和最后两击夯沉量；
10、(3)以试夯区域m1为例，按试夯设计参数进行强夯施工，到最后一遍满夯时，采用上述检测装置，测得整个试夯区域的回弹模量分布；
11、(4)在试夯区m1选取16个点采用灌砂法测点各点压实度k1,1、k1,2、k1,3…k1,16，并建立压实度与步骤(3)测得的回弹模量的相关关系公式gs-1；
12、(5)根据步骤(4)推导出的公式gs-1，反算试夯区m1压实度k1’分布，并根据反算压实度k1’与设计压实度k0的比值对设计参数进行调整。若k1’/k0＞1，则不调整设计参数；若k1’/k0＜1，则提高设计参数。k1’为试夯区m1的反算压实度加权平均值；
13、(6)重复步骤(3)、(4)和(5)，得到各试夯区m1、m2…mn对应的相关关系公式gs-1、gs-2…gs-n以及对应的强夯设计参数；
14、(7)采用调整优化后的强夯设计参数开展整个场地的强夯处治工作；
15、(8)最后一遍满夯采用本专利技术提出的检测装置，测得整个场地的回弹模量分布，并根据步骤(6)得出的相关关系公式gs-1、gs-2…gs-n反算各试夯区m1、m2…mn对应的处治地块mm1、mm2…mmn的压实度分布。从而通过压实度来反映强夯地基的处治效果。
16、与现有技术相比，本专利技术充分利用现有施工机械，在最后一遍满夯夯锤上进行局部改装，即可获得整个施工场地处治地基的夯后地基土压实度。且检测数据和施工同步，省时省力。通过实时的检测数据可以及时调整强夯参数，避免由于传统试验检测程序后置引起的施工质量问题。同时，通过对检测数据的后期处理，可以得到处治区地基土体真实的压实度云图。为后期管养单位运营养护及病害处治提供第一手原始数据，还可为强夯地基处治理论研究提供基础数据。故可广泛应用于市政、公路、铁路、水利、建筑等强夯施工的处治质量效果评价中。
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1.一种强夯处治地基的压实度无损检测装置，其特征在于，所述无损检测装置包括：数据采集系统、数据传输系统和数据处理系统。
2.根据权利要求1所述的强夯处治地基的压实度无损检测装置，其特征在于，所述数据采集系统由压力传感器、位移传感器和姿态传感器组成。
3.根据权利要求2所述的强夯处治地基的压实度无损检测装置，其特征在于，姿态传感器安装到最后一遍满夯夯锤侧壁，压力传感器和位移传感器安装到夯锤底部，且在沿夯锤直径的中心点，1/4倍直径处，边缘处，按90°角排列，共安装9对。
4.根据权利要求3所述的强夯处治地基的压实度无损检测装置，其特征在于，将压力传感器采集的最大压力值P1、P2、P3…P9，位移传感器采集的最大位移值S1、S2、S3…S9，姿态传感器采集的夯锤倾角θ，由以下公式进行计算得到被检测地基的回弹模量E：
5.一种强夯处治地基的压实度无损检测方法，其特征在于，所述检测方法的操作步骤如下：
【技术特征摘要】
1.一种强夯处治地基的压实度无损检测装置，其特征在于，所述无损检测装置包括：数据采集系统、数据传输系统和数据处理系统。
2.根据权利要求1所述的强夯处治地基的压实度无损检测装置，其特征在于，所述数据采集系统由压力传感器、位移传感器和姿态传感器组成。
3.根据权利要求2所述的强夯处治地基的压实度无损检测装置，其特征在于，姿态传感器安装到最后一遍满夯夯锤侧壁，压力传感器和位移传感器安装到夯锤底部，且在沿...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙志杰，张军，杨烜宇，熊威，赵紫阳，郭俊凯，付玉强，孟利强，孔繁盛，牛雨竹，李亚龙，文哲，赵雅芳，
申请(专利权)人：山西省智慧交通研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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