定義并計算落差檢驗強夯施工落距是否達(dá)標(biāo)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明定義并計算落差檢驗強夯施工落距是否達(dá)標(biāo)的方法，屬于土木工程地基處 理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及夯擊施工的檢驗工作。
【背景技術(shù)】
[0002] 強夯法是一種將幾十噸（一般為8-40t)重錘從幾十米（一般6-40m)高處自由落 下，對地基土進(jìn)行擠密、強力夯實的方法。目前的情況是，強夯實踐發(fā)展快，而強夯機理和 設(shè)計理論仍有許多含混不清之處，理論遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于實踐，強夯的能量分配、施工優(yōu)化等問 題一直備受關(guān)注。大多學(xué)者的研宄都集中于強夯加固機理與設(shè)計理論，對于現(xiàn)場施工中的 質(zhì)量控制研宄甚少，施工過程中甲方也不可能時時刻刻監(jiān)測施工人員，所以實際生產(chǎn)實踐 中施工人員就會偷工減料，這樣施工質(zhì)量不能全面控制。
[0003] 強夯的施工優(yōu)化、施工質(zhì)量控制，目前主要是以加固土體為對象，來檢測并評價土 體的加固效果，但是無法時時刻刻監(jiān)測，施工質(zhì)量不能全面控制。強夯沖擊地基為一個復(fù)雜 的課題，強夯過程是一個非常復(fù)雜的非線性過程，至今仍然沒有一套成熟的理論及計算方 法。夯錘和地層之間的相互作用是強夯地基處理效果研宄的重要內(nèi)容，了解清楚沖擊作用 對強夯施工優(yōu)化，加固機理等方面有好處，為進(jìn)一步開展從夯錘沖擊地基角度來認(rèn)識強夯 加固效果機理研宄提供幫助，為今后實際工程施工現(xiàn)場質(zhì)量控制方面做相應(yīng)的指導(dǎo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題是提供一種通過計算落 差，利用強夯沖擊荷載與地層之間的關(guān)系，根據(jù)能量守恒，得到實際施工的落距，與設(shè)計落 距進(jìn)行比較，是否在誤差許可范圍之內(nèi)，來檢驗單次夯擊是否達(dá)標(biāo)，并通過全程記錄數(shù)據(jù)監(jiān) 測夯擊全程工作是否達(dá)標(biāo)的方法，不需人工監(jiān)督，即可判定強夯施工落距是否達(dá)標(biāo)。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：定義并計算落差檢驗 強夯施工落距是否達(dá)標(biāo)的方法，通過夯錘的夯擊試驗，定義并計算夯錘單次夯擊的落差
【主權(quán)項】
1.定義并計算落差檢驗強巧施工落距是否達(dá)標(biāo)的方法，其特征在于，通過巧鍵的巧擊 試驗，定義并計算巧鍵單次巧擊的落差
檢驗單次巧擊是否達(dá)標(biāo)，其中h為 該次巧擊前巧鍵重屯、到巧坑底面之間的垂直距離，曰1為實時加速度，g為重力加速度，ds為 時間積分步長內(nèi)的巧鍵沖擊行程數(shù)值，具體步驟如下： a) 測量單次巧擊前的巧坑深度b。，計算出單次巧擊前巧鍵重屯、到巧坑底面之間的垂直 距離h = hu+b。，其中h。為巧鍵重屯、到水平地面之間的垂直距離設(shè)計值； b) 在巧鍵的頂部中屯、安裝加速度傳感器進(jìn)行巧擊試驗，并通過動態(tài)測試采集儀記錄巧 鍵的動態(tài)加速度數(shù)據(jù)； C)根據(jù)采集的動態(tài)加速度數(shù)據(jù)得出巧鍵每一擊的加速度時程曲線； d) 將上述巧鍵的加速度時程曲線中加速度發(fā)生變化的拐點處的時間歸零，作為巧鍵沖 擊行程的起點，得到修正后單擊作用下巧鍵沖擊行程的加速度時程曲線，并得出實時加速 度心 e) W巧鍵落地速度為初始條件，作為沖擊時程的開始，將采集到的加速度時程曲線通 過A/D轉(zhuǎn)換得到離散的數(shù)據(jù)； f) 根據(jù)沖擊動力學(xué)原理，將上述加速度數(shù)據(jù)W數(shù)值積分
計算得出巧鍵實時速度Vi，得到速度時程曲線， 其中V，,, =/^，為巧鍵落地速度，h為單次巧擊前巧鍵重屯、到巧坑底面之間的垂直距 離，即為所述步驟a)中所得h，g為重力加速度， 在速度時程曲線上找到巧鍵速度首次減小到0的時刻T， 得到巧鍵速度首次減小到0時對應(yīng)的時間步長序列號值n， T 巧=- 筑， i為時間積分步長的序列號，n為巧鍵速度首次減小到0時對應(yīng)的時間步長序列號值， 為加速度傳感器測試值，5 t為時間積分步長； g) 根據(jù)巧鍵實時速度Vi，可得 5 Si= V i ? 5 t, 計算得出第i個時間積分步長內(nèi)的巧鍵沖擊行程數(shù)值5 Si， 其中Vi為上述巧鍵速度，5 t為時間積分步長； h) 通過上述步驟a)得出的巧擊前巧鍵底面到巧坑底面之間的垂直距離K實時加速度 a;和第i個時間積分步長內(nèi)的巧鍵沖擊行程數(shù)值ds 1，計算單次巧擊的落差A(yù)h :
即：

i)依據(jù)單次巧擊的落差A(yù)h的數(shù)值，得出判斷該次巧擊是否達(dá)標(biāo)，Ah不大于0.3m，即 為該次巧擊落距達(dá)標(biāo)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的定義并計算落差檢驗強巧施工落距是否達(dá)標(biāo)的方法，其特征 在于；所述落差A(yù)h與h為單次巧擊前巧鍵重屯、到巧坑底面之間的垂直距離h之比為相對 落差比D&h;
D&h的計算值不大于2%，則進(jìn)一步判定該次巧擊落距達(dá)標(biāo)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定義并計算落差檢驗強巧施工落距是否達(dá)標(biāo)的方法，其 特征在于：所述步驟a)記錄每一次巧擊的巧坑深度b。，所述步驟b)通過動態(tài)測試采集儀記 錄巧鍵每一擊的動態(tài)加速度數(shù)據(jù)，計算出每一次巧擊的落差，檢驗全程巧擊工程是否達(dá)標(biāo)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定義并計算落差檢驗強巧施工落距是否達(dá)標(biāo)的方法，其 特征在于：所述步驟b)中的加速度傳感器是無線式加速度傳感器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的定義并計算落差檢驗強巧施工落距是否達(dá)標(biāo)的方法，其特征 在于；所述步驟b)中的加速度傳感器是壓電式加速度傳感器。

【專利摘要】本發(fā)明定義并計算落差檢驗強夯施工落距是否達(dá)標(biāo)的方法，屬于土木工程地基處理技術(shù)領(lǐng)域；所解決的技術(shù)問題是提供一種利用強夯沖擊荷載與地層之間的關(guān)系，根據(jù)能量守恒，得到實際施工的落距，與設(shè)計落距進(jìn)行比較，是否在誤差許可范圍之內(nèi)，來檢驗強夯施工落距是否達(dá)標(biāo)的方法，不需人工監(jiān)督；采用的技術(shù)方案是：通過夯錘的夯擊試驗，定義并計算夯錘單次夯擊的落差檢驗單次夯擊是否達(dá)標(biāo)，其中h為該次夯擊前夯錘重心到夯坑底面之間的垂直距離，ai為實時加速度，g為重力加速度，ds為通過積分求得的時間積分步長內(nèi)的夯錘沖擊行程數(shù)值；本發(fā)明用于夯擊施工的檢驗工作。
【IPC分類】E02D3-046
【公開號】CN104594328
【申請?zhí)枴緾N201410736847
【發(fā)明人】韓云山, 董彥莉, 段偉, 秦偉華, 王元龍, 張洪萍, 程志
【申請人】中北大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月4日