CN103510503A - 一种夯点土体加固状态振动实时监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种夯点土体加固状态振动实时监控方法，分为试夯和施工两个阶段。试夯阶段：选择试夯夯点；布置测线、监测点；布置拾振器、采集记录装置；观测监测点强夯振动；反演夯点土体振动、获得夯点土体振动特征参数；对夯点土体取土试验、获得夯点土体加固状态参数、建立夯点土体振动特征参数与夯点土体加固状态参数之间的定量关系；建立夯点土体强夯加固状态振动监控判据。施工阶段：布置强夯振动监测系统；监测强夯振动、反演夯点土体振动；根据夯点土体强夯加固状态振动监控判据判断夯点土体加固状态。本发明提供了一种夯点土体加固状态振动实时监控方法，可以提高夯点土体加固状态监控的效率及精度、降低施工成本。

Description

一种夯点土体加固状态振动实时监控方法

技术领域

本发明涉及地基加固领域，尤其涉及一种夯点土体加固状态振动实时监控方法。

背景技术

强夯加固，英文称为Dynamic consolidation，即动力固结，最早由法国工程师梅纳于1969年首创，1975年通过文献进行了详细介绍。强夯地基加固时将8～30t（约80～300kN）的夯锤起吊到6～40m的空中，然后令夯锤自由下落冲击地面，在土体中产生巨大的应力波，使土体结构重组夯实，从而达到提高地基承载力、减小地基压缩变形的作用。

强夯法施工简单易行，加固效果好，节约材料，适用范围广，费用较低，除了强夯时的振动可能对场地周边环境产生影响外，该工法几乎没有任何污染，因而很快在全世界得到了推广应用。

地基强夯加固质量的评价标准主要采用压实度标准和湿陷性标准。土体的压实度λ_c等于夯实后的土体干密度（实际干密度）ρ_d与土体最大干密度ρ_dmax的比值，常用百分数表示，采用小数表示时，压实度也称为压实系数。压实度的定义式为：

${\mathrm{\λ}}_c=\frac{{\mathrm{\ρ}}_d}{{\mathrm{\ρ}}_{d\max }}$

压实系数的取值范围为0＜λ_c≤1，数值越接近1，地基加固质量越高。

湿陷性是黄土的重要特征，湿陷性的大小一般用湿陷性系数δ_s（或自重湿陷性系数δ_zs）来表示。黄土的湿陷系数是指单位厚度土体，在一定压力作用下压缩稳定后，进一步浸水饱和所产生的附加沉降。湿陷性系数δ_s可以写成以下形式：

${\mathrm{\δ}}_s=\frac{h_p-h_p^{\′}}{h_0}$

式中，h_p为保持天然湿度和结构的试样，在一定压力p作用下压缩稳定后的高度（mm）；

为加压稳定后的试样在浸水（饱和）作用下进一步产生附加压缩稳定后的高度（mm）；h₀为试样的原始高度。土工实验方法标准GBT50123-1999（条文说明）规定：黄土的变形稳定标准为每小时变形量不大于0.01mm。当压力p为取样点上覆饱和土体自重压力时，由上式计算得到的湿陷性系数即为自重湿陷性系数δ_zs。

一般，当湿陷性系数大于或等于0.015时称为湿陷性黄土，当湿陷性系数小于0.015时称为非湿陷性黄土，所以工程中常把0.015作为判断黄土湿陷性是否消除的界限值。

迄今为止，强夯法已从最初的砂土、碎石土这类非粘性土加固推广到了对非饱和粘性土、杂填土、湿陷性黄土的处理，其应用范围已经极为广泛，在我国仓库、油罐、码头、机场、工民建等地基处理中，强夯法都发挥了重要的作用。

强夯处理加固效果的控制和检测是实现工程设计目标的重要环节。强夯施工过程中地基加固状态监控的主要目的是随时掌握地基加固的状态，为施工提供及时的参考，从而有效地控制强夯施工的进程，为实现地基加固的设计目标提供保证。

目前，强夯施工过程中夯点土体加固状态主要按夯沉量监控。人工手持标尺竖立在夯坑底部测点上，用水准仪测读各次夯击的夯沉量，一定夯击能对应的夯沉量随夯击次数的增加而减小，当夯沉量减小到一定量值时，即认为所观测夯点的土体达到了施工要求。这种监控方法至少存在以下问题：其一是效率低，每次夯沉量测量均需停锤等候，影响施工速度；其二是测量指标误差大，由于夯沉量观测靠手持标尺，测点在夯坑中的位置具有一定随意性，夯沉量测量的误差较大，对地基加固状态的反映比较粗略；其三是监控指标与地基加固效果没有直接的联系，夯沉量与地基土体的压实度、湿陷性系数的关系有待研究。

综上所述，目前强夯施工过程中夯点土体加固状态监测方法单一，效率低、精度差、耗时费力，尤其是在重大工程工期紧、质量要求高的情况下，该方法存在很大的局限性。因此工程上急需一套高精度、高效率、低成本的强夯施工过程中的夯点土体加固状态监控方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种夯点土体加固状态振动实时监控方法，通过在强夯作用下夯点土体的振动特征确定夯点土体的夯实状态，提高夯点土体加固状态监测的效率及精度，降低施工成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种夯点土地加固状态振动实时监控方法，包括以下步骤：

步骤S1，选择可以反映场地土体特征的代表性试夯夯点；

步骤S2，根据土体性质的空间变化，在离开夯点一定距离之外的场地上布置测线，按照一定的间隔、夯检距沿测线布置监测点；

步骤S3，在该监测点上布置拾振器，该拾振器配套装有采集记录装置，该采集记录装置，用于对该监测点强夯振动进行采集、存储及现场初步分析；

步骤S4，按地基强夯加固施工方案既定的夯击能及夯击次数，对所选择的所述试夯夯点进行夯击，通过该采集记录装置对各个监测点强夯振动进行现场观测，并依据强夯振动波形特征，剔除干扰记录；

步骤S5，利用现场监测点强夯振动观测记录，由监测点强夯振动反演夯点土体振动，获得不同夯击能、不同夯次对应的夯点土体振动特征参数；

步骤S6，对每一次夯击后的夯点进行取土试验，获得不同夯击能、不同夯次对应的夯点土体加固状态参数，通过与不同夯击能、不同夯次对应的夯点土体振动特征参数对比，建立夯点土体振动特征参数与夯点土体加固状态参数之间的定量关系；

步骤S7，根据夯点土体振动特征参数与土体加固状态参数之间的定量关系，结合夯点土体加固要求，建立夯点土体强夯加固状态振动监控判据；

步骤S8，根据强夯施工振动监测要求，合理布置强夯振动监测系统，包括测线、监测点、拾振器及采集记录装置；

步骤S9，进行强夯施工，监测夯点各次夯击的强夯振动，反演每一次夯击对应的夯点土体振动；

步骤S10，根据步骤S7所建立的夯点土体强夯加固状态振动监控判据，对夯点土体加固状态做出判断，确定强夯施工是否达到夯点土体加固要求。

进一步，步骤S1中，该试夯夯点包括主夯点和次夯点，该试夯夯点按工程设计方案要求进行布置。

进一步，步骤S2中，所述测线布置覆盖场地土的不同类型；该监测点间隔为5至10米；该夯检距大于等于10米；该监测点数量大于等于10个。

进一步，步骤S4中，该强夯振动的波形特征为：强夯振动波形的主频在5Hz～10Hz；强夯振动的持时在500ms以内；强夯振动波形的主要震相为横波和瑞雷波，各震相具有明显的质点起跳动作以及显著的振幅峰值，在较近的夯检距上横波振幅最大，在较远的夯检距上瑞雷波波振幅最大，各个震相波形延续有限个周期，类似脉冲信号的波形。

进一步，该步骤S5包括以下子步骤：

步骤1，根据监测点记录的强夯振动时程v(t)，求出监测点振动的振幅谱|V(f)|和相位谱argV(f)；

步骤2，利用多个监测点上的强夯振动振幅谱|V(f)|按下式拟合各个频率分量f对应的当量系数k(f)和衰减指数β(f)：

|V(f)|＝k(f)·r^-β(f)；

步骤3，利用监测点振动的振幅谱|V(f)|、相位谱argV(f)以及衰减指数β(f)，按以下公式计算夯点振动的振幅谱|S(f)|和相位谱arg S(f)：

夯点振动振幅谱：

$\left|S\left(f\right)\right|=\left|V\left(f\right)\right|\·{\left(\frac{r}{r_0}\right)}^{-\mathrm{\β}\left(f\right)};$

夯点振动相位谱：

$\arg S\left(f\right)=\arg V\left(f\right)-2\mathrm{\πf}(\frac{r-r_0}{V_R\left(f\right)}+\mathrm{\τ});$

上两式中，r为夯检距；r₀为震源体的半径；V_R(f)为瑞雷波波速；τ为触发延迟；

步骤4，对夯点振动的振幅谱|S(f)|和相位谱arg S(f)进行逆变，求得夯点土体振动时程s(t)，计算公式如下：

$s\left(t\right)=\underset{j=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}\left|S\left(f_j\right)\right|\·e^{i\[2\mathrm{\π}{f}_{j}t+\arg S\left(f_j\right)\]},j=\mathrm{0,1},...,n-1;$

式中，n为监测点强夯振动时程的采样点数；f_j=j/(n·Δt)，Δt为监测点强夯振动时程的采样时间间隔（步长），应满足采样定理；时间t=j·Δt，0≤t≤T，T=n·Δt（采样长度）；

步骤5，从夯点土体振动振幅谱和时程中，提取夯点土体振动特征参数：频域峰值振速和时域峰值振速，作为夯点土体加固状态实时振动监测参数。

进一步，步骤S6中，该夯点土体加固状态参数为压实系数及湿陷性系数。

进一步，该定量关系包括：夯点土体频域峰值振速与夯点土体压实系数、湿陷性系数之间的定量关系；夯点土体时域峰值振速与夯点土体压实系数、湿陷性系数之间的定量关系。

进一步，该定量关系通过回归方程式表示：

该夯点土体压实系数与夯点土体频域峰值振速回归方程式，通过绘制夯点土体压实系数与单监测点反演夯点土体振动频域峰值振速、多监测点反演夯点土体振动频域峰值振速平均值之间的关系曲线，对该关系曲线中的数据散点图进行拟合得到；

该夯点土体湿陷性系数与夯点土体频域峰值振速回归方程式，通过绘制夯点土体湿陷性系数与单监测点反演夯点土体振动频域峰值振速、多监测点反演夯点土体振动频域峰值振速平均值之间的关系曲线，对该关系曲线中的数据散点图进行拟合得到；

该夯点土体压实系数与夯点土体时域峰值振速回归方程式，通过绘制夯点土体压实系数与单监测点反演夯点土体振动时域峰值振速、多监测点反演夯点土体振动时域峰值振速平均值之间的关系曲线，对该关系曲线中的数据散点图进行拟合得到；

该夯点土体湿陷性系数与夯点土体时域峰值振速回归方程式，通过绘制夯点土体湿陷性系数与单监测点反演夯点土体振动时域峰值振速、多监测点反演夯点土体振动时域峰值振速平均值之间的关系曲线，对该关系曲线中的数据散点图进行拟合得到。

进一步，步骤S6中该监控判据为压实系数监控判据及湿陷性系数监控判据；当采用压实系数作为监控判据时，应选择在压实系数监控判据范围内，使压实系数计算值较小的回归方程式；当采用湿陷性系数作为监控判据时，应选择在湿陷性系数监控判据范围内，使湿陷性系数计算值较大的回归方程式。

进一步，步骤S8中，该监测点间隔小于等于10米；该夯检距大于等于30米；该监测点数量大于等于5个。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过在夯点以外的监测点上观测强夯振动过程，推求出夯点土体的振动过程，从而获得夯点土体夯实参数与夯点土体振动特征参数之间的相关关系，利用夯点土体振动特征参数确定夯点土地的加固状态，提高了夯点土体加固状态监控的效率及精度，降低了施工成本。

附图说明

图1为本发明一种夯点土体加固状态振动实时监控方法的流程图；

图2为本发明一种夯点土体加固状态振动实时监控方法试夯阶段夯点平面布置示意图；

图3为本发明一种夯点土体加固状态振动实时监控方法强夯施工过程中的强夯振动监测系统平面布置示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

如图1至图3所示，图1为本发明一种夯点土体加固状态振动实时监控方法的流程图；图2为本发明一种夯点土体加固状态振动实时监控方法试夯阶段夯点平面布置示意图；图3为本发明一种夯点土体加固状态振动实时监控方法强夯施工过程中的强夯振动监测系统平面布置示意图。

在本实施方式中，一种夯点土体加固状态振动实时监控方法，分为试夯和施工两个阶段实施，具体包括以下步骤：

试夯阶段

试夯的目的是掌握不同夯击能的强夯加固效果，为强夯地基处理设计提供依据。配合试夯施工，强夯振动监控应获得能够代表场地工程地质条件、强夯施工参数的场地强夯振动参数，确定夯点土体振动参数与夯点土体加固状态参数之间的定量关系。具体实施步骤如下：

步骤S1，选择可以反映场地土体特征的代表性试夯夯点（试夯点）；

该试夯夯点包括主夯点和次夯点，该试夯夯点按工程设计方案要求进行布置；

步骤S2，根据土体性质的空间变化，在离开夯点一定距离之外的场地上布置测线，按照一定的间隔、夯检距（夯点至振动监测点的水平距离），沿测线布置监测点；

所述测线布置应能覆盖场地土的不同类型；该监测点间隔为5至10米；该夯检距大于等于10米；该监测点数量大于等于10个；

步骤S3，在该监测点上布置拾振器，该拾振器配套装有采集记录装置，该采集记录装置，用于对该监测点强夯振动进行采集、存储及现场初步分析；

该拾振器为固有频率为4.5Hz的低频检波器（铅垂向振动速度传感器），该采集记录装置为SWG全自动面波仪；

现场使用之前，需要专门对该拾震器及采集记录装置进行标定；

步骤S4，按地基强夯加固施工方案既定的夯击能及夯击次数，对所选择的该试夯夯点进行夯击，通过该采集记录装置对各个监测点强夯振动进行现场观测（包括强夯振动衰减观测），并依据强夯振动波形特征，剔除干扰记录；

试夯采用的所有夯击能应覆盖地基强夯加固施工方案既定的能级范围；各个夯点的夯击次数应足以获得夯点土体振动特征参数与试夯点土体加固状态参数之间的定量关系；

现场振动信号采集时，需要根据具体的波形记录适度调整增益，以期获得高质量的振动波形记录数据，然后按照标定的放大倍数将该采集记录装置器记录的数据换算为测点的质点振动速度时程。

理论分析和观测研究表明，强夯振动质点振动速度随夯检距r的变化满足负幂指数关系：

v_m＝k·r^-β

其中β为衰减指数，k为当量系数，v_m为夯点的最大振速；

尽管强夯地面振动衰减规律的形式是一样的，但是对于不同工况下其表达式中具体物理量（当量系数k和衰减指数β）的取值是不同的。造成这种结果的主要原因在于地基土体性质和夯击能的差异。当量系数k主要和夯击能与场地介质条件有关；衰减指数主要与场地介质条件有关；

该强夯振动的波形特征为：强夯振动信号的主频在5Hz～10Hz；强夯振动的持时在500ms以内；强夯振动波形的主要震相为横波（S波）和瑞雷波（R波），各震相具有明显的质点起跳动作以及显著的振幅峰值，在较近的夯检距上S波振幅最大，在较远的夯检距上R波振幅最大，各个震相波形延续有限个周期，类似脉冲信号的波形；

步骤S5，利用现场监测点强夯振动观测记录，由监测点强夯振动反演夯点土体振动，获得不同夯击能、不同夯次对应的夯点土体振动特征参数；

具体包括以下子步骤：

步骤1，根据监测点记录的强夯振动时程v(t)，求出监测点振动的振幅谱|V(f)|和相位谱argV(f)；

步骤2，利用多个监测点上的强夯振动振幅谱|V(f)|按下式拟合各个频率分量f对应的当量系数k(f)和衰减指数β(f)：

|V(f)|＝k(f)·r^-β(f)；

步骤3，利用监测点振动的振幅谱|V(f)|、相位谱argV(f)以及衰减指数β(f)，按以下公式计算夯点振动的振幅谱|S(f)|和相位谱arg S(f)：

夯点振动振幅谱：

$\left|S\left(f\right)\right|=\left|V\left(f\right)\right|\·{\left(\frac{r}{r_0}\right)}^{-\mathrm{\β}\left(f\right)};$

夯点振动相位谱：

$\arg S\left(f\right)=\arg V\left(f\right)-2\mathrm{\πf}(\frac{r-r_0}{V_R\left(f\right)}+\mathrm{\τ});$

上两式中，r为夯检距；r₀为震源体（夯锤）的半径；V_R(f)为瑞雷波波速；τ为触发延迟；

步骤4，对夯点振动的振幅谱|S(f)|和相位谱arg S(f)进行逆变，求得夯点土体振动时程s(t)，计算公式如下：

$s\left(t\right)=\underset{j=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}\left|S\left(f_j\right)\right|\·e^{i\[2\mathrm{\π}{f}_{j}t+\arg S\left(f_j\right)\]},j=\mathrm{0,1},...,n-1;$

式中，n为监测点强夯振动时程的采样点数；f_j=j/(n·Δt)，Δt为监测点强夯振动时程的采样时间间隔（步长），应满足采样定理；时间t=j·Δt，0≤t≤T，T=n·Δt（采样长度）；

按上述夯点土体振动反演理论，对同一次夯击，原则上由测线上的任一监测点都可以反演得到相同的夯点土体振动时程。但实际上，由于不同监测点的夯检距不同，夯点土体振动传播所经过的场地土层也不尽相同，所以由各监测点反演得到的夯点土体振动时程会有一定差别。所以，对于夯点土体加固状态实时监控中，需根据场地情况，对不同监测点反演得到的夯点土体振动时程的适用性进行评估，评估的准则就是所确定的夯点土体振动时程能够真实反映夯点土体的强夯振动过程；

步骤5，从夯点土体振动振幅谱和时程中，提取夯点土体振动特征参数：频域峰值振速和时域峰值振速，作为夯点土体加固状态实时振动监测参数；

为了克服不同监测点夯点土体振动的差异性，可以考虑利用多个监测点反演的夯点土体振动时程，分别提取夯点振动参数，求取夯点振动参数平均值；

为了提高效率，可将夯点土体振动反演的过程编写为分析软件，实现监测点强夯振动监测到夯点土体振动特征参数输出的自动化；

步骤S6，对每一次夯击后的夯点进行取土试验，获得不同夯击能、不同夯次对应的夯点土体加固状态参数，通过与不同夯击能、不同夯次对应的夯点土体振动特征参数对比，建立夯点土体振动特征参数与夯点土体加固状态参数之间的定量关系；

该夯点土体加固状态参数为压实系数及湿陷性系数；

该定量关系包括：夯点土体频域峰值振速与夯点土体压实系数、湿陷性系数之间的定量关系；夯点土体时域峰值振速与夯点土体压实系数、湿陷性系数之间的定量关系；

该定量关系通过回归方程式表示；

该夯点土体压实系数与夯点土体频域峰值振速回归方程式（包括单点和多点），通过绘制夯点土体压实系数与单监测点反演夯点土体振动频域峰值振速、多监测点反演夯点土体振动频域峰值振速平均值之间的关系曲线，对该关系曲线中的数据散点图进行拟合得到；

该夯点土体湿陷性系数与夯点土体频域峰值振速回归方程式（包括单点和多点），通过绘制夯点土体湿陷性系数与单监测点反演夯点土体振动频域峰值振速、多监测点反演夯点土体振动频域峰值振速平均值之间的关系曲线，对该关系曲线中的数据散点图进行拟合得到；

该夯点土体压实系数与夯点土体时域峰值振速回归方程式（包括单点和多点），通过绘制夯点土体压实系数与单监测点反演夯点土体振动时域峰值振速、多监测点反演夯点土体振动时域峰值振速平均值之间的关系曲线，对该关系曲线中的数据散点图进行拟合得到；

该夯点土体湿陷性系数与夯点土体时域峰值振速回归方程式（包括单点和多点），通过绘制夯点土体湿陷性系数与单监测点反演夯点土体振动时域峰值振速、多监测点反演夯点土体振动时域峰值振速平均值之间的关系曲线，对该关系曲线中的数据散点图进行拟合得到；

步骤S7，根据夯点土体振动特征参数与土体加固状态参数之间的定量关系，结合夯点土体加固要求，建立夯点土体强夯加固状态振动监控判据；

该监控判据为压实系数监控判据及湿陷性系数监控判据；当采用压实系数作为监控判据时，应选择在压实系数监控判据范围内，使压实系数计算值较小的回归方程式；当采用湿陷性系数作为监控判据时，应选择在湿陷性系数监控判据范围内，使湿陷性系数计算值较大的回归方程式；

施工阶段

步骤S8，根据强夯施工振动监测要求，合理布置强夯振动监测系统，包括测线、监测点、拾振器及采集记录装置；

施工阶段的仪器选配、监测点振动观测过程与试夯阶段基本相同。不同的是，在施工阶段的监控，在场地条件相同的前提下，可以利用试夯阶段得到的不同夯击能量和夯击次数对应的场地强夯振动衰减指数和地基加固状态振动监控判据，原则上不需要再安排夯点土体取样试验和强夯振动衰减观测。

这样，强夯振动监测点的数量可以适当减少，一般大于等于5个，监测点夯检距宜大于等于30米，监测点间距不大于10米为宜；

步骤S9，进行强夯施工，监测各次夯击的强夯振动，反演每一次夯击对应的夯点土体振动；

步骤S10，根据步骤S7所建立的夯点土体强夯加固状态振动监控判据，对夯点土体加固状态做出判断，确定强夯施工是否达到夯点土体加固要求。

本发明提供了一种夯点土体加固状态振动实时监控方法，其通过在夯点以外的监测点上观测强夯振动过程，推求出夯点土体的振动过程，从而获得夯点土体夯实参数与夯点土体振动特征参数之间的相关关系，利用夯点土体振动特征参数确定夯点土地的加固状态，提高了夯点土体加固状态监控的效率及精度，降低了施工成本。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种夯点土体加固状态振动实时监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，选择可以反映场地土体特征的代表性试夯夯点；

步骤S2，根据土体性质的空间变化，在离开夯点一定距离之外的场地上布置测线，按照一定的间隔、夯检距，沿测线布置监测点；

步骤S3，在所述监测点上布置拾振器，所述拾振器配套装有采集记录装置，所述采集记录装置，用于对所述监测点强夯振动进行采集、存储及现场初步分析；

步骤S4，按地基强夯加固施工方案既定的夯击能及夯击次数，对所选择的所述试夯夯点进行夯击，通过所述采集记录装置对各个监测点强夯振动进行现场观测，并依据强夯振动波形特征，剔除干扰记录；

步骤S5，利用现场监测点强夯振动观测记录，由监测点强夯振动反演夯点土体振动，获得不同夯击能、不同夯次对应的夯点土体振动特征参数；

步骤S6，对每一次夯击后的夯点进行取土试验，获得不同夯击能、不同夯次对应的夯点土体加固状态参数，通过与不同夯击能、不同夯次对应的夯点土体振动特征参数对比，建立夯点土体振动特征参数与夯点土体加固状态参数之间的定量关系；

步骤S7，根据夯点土体振动特征参数与土体加固状态参数之间的定量关系，结合夯点土体加固要求，建立夯点土体强夯加固状态振动监控判据；

步骤S8，根据强夯施工振动监测要求，合理布置强夯振动监测系统，包括测线、监测点、拾振器及采集记录装置；

步骤S9，进行强夯施工，监测夯点各次夯击的强夯振动，反演每一次夯击对应的夯点土体振动；

步骤S10，根据步骤S7所建立的夯点土体强夯加固状态振动监控判据，对夯点土体加固状态做出判断，确定强夯施工是否达到夯点土体加固要求。

2.根据权利要求1所述的一种夯点土体加固状态振动实时监控方法，其特征在于，步骤S1中，所述试夯夯点包括主夯点和次夯点，该试夯夯点按工程设计方案要求进行布置。

3.根据权利要求1所述的一种夯点土体加固状态振动实时监控方法，其特征在于，步骤S2中，所述测线布置覆盖场地土的不同类型；所述监测点间隔为5至10米；所述夯检距大于等于10米；所述监测点数量大于等于10个。

4.根据权利要求1所述的一种夯点土体加固状态振动实时监控方法，其特征在于，步骤S4中，所述强夯振动的波形特征为：强夯振动波形的主频在5Hz～10Hz；强夯振动的持时在500ms以内；强夯振动波形的主要震相为横波和瑞雷波，各震相具有明显的质点起跳动作以及显著的振幅峰值，在较近的夯检距上横波振幅最大，在较远的夯检距上瑞雷波振幅最大，各个震相波形延续有限个周期，类似脉冲信号的波形。

5.根据权利要求1所述的一种夯点土体加固状态振动实时监控方法，其特征在于，所述步骤S5包括以下子步骤：

步骤1，根据监测点记录的强夯振动时程v(t)，求出监测点振动的振幅谱|V(f)|和相位谱argV(f)；

步骤2，利用多个监测点上的强夯振动振幅谱|V(f)|按下式拟合各个频率分量f对应的当量系数k(f)和衰减指数β(f)：

|V(f)|＝k(f)·r^-β(f)；

步骤3，利用监测点振动的振幅谱|V(f)|、相位谱argV(f)以及衰减指数β(f)，按以下公式计算夯点振动的振幅谱|S(f)|和相位谱arg S(f)：

夯点振动振幅谱：

$\left|S\left(f\right)\right|=\left|V\left(f\right)\right|\·{\left(\frac{r}{r_0}\right)}^{-\mathrm{\β}\left(f\right)};$

夯点振动相位谱：

$\arg S\left(f\right)=\arg V\left(f\right)-2\mathrm{\πf}(\frac{r-r_0}{V_R\left(f\right)}+\mathrm{\τ});$

上两式中，r为夯检距；r₀为震源体的半径；V_R(f)为瑞雷波波速；τ为触发延迟；

步骤4，对夯点振动的振幅谱|S(f)|和相位谱arg S(f)进行逆变，求得夯点土体振动时程s(t)，计算公式如下：

$s\left(t\right)=\underset{j=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}\left|S\left(f_j\right)\right|\·e^{i\[2\mathrm{\π}{f}_{j}t+\arg S\left(f_j\right)\]},j=\mathrm{0,1},...,n-1;$

式中，n为监测点强夯振动时程的采样点数；f_j=j/(n·Δt)，Δt为监测点强夯振动时程的采样时间间隔，应满足采样定理；时间t=j·Δt，0≤t≤T，T=n·Δt；

步骤5，从夯点土体振动振幅谱和时程中，提取夯点土体振动特征参数：频域峰值振速及时域峰值振速，作为夯点土体加固状态实时振动监测参数。

6.根据权利要求1所述的一种夯点土体加固状态振动实时监控方法，其特征在于，步骤S6中，该所述夯点土体加固状态参数为压实系数及湿陷性系数。

7.根据权利要求1和6所述的一种夯点土体加固状态振动实时监控方法，其特征在于，所述定量关系包括：夯点土体频域峰值振速与夯点土体压实系数、湿陷性系数之间的定量关系；夯点土体时域峰值振速与夯点土体压实系数、湿陷性系数之间的定量关系。

8.根据权利要求7所述的一种夯点土体加固状态振动实时监控方法，其特征在于，所述定量关系通过回归方程式表示：

所述夯点土体压实系数与夯点土体频域峰值振速回归方程式，通过绘制夯点土体压实系数与单监测点反演夯点土体振动频域峰值振速、多监测点反演夯点土体振动频域峰值振速平均值之间的关系曲线，对所述关系曲线中的数据散点图进行拟合得到；

所述夯点土体湿陷性系数与夯点土体频域峰值振速回归方程式，通过绘制夯点土体湿陷性系数与单监测点反演夯点土体振动频域峰值振速、多监测点反演夯点土体振动频域峰值振速平均值之间的关系曲线，对所述关系曲线中的数据散点图进行拟合得到；

所述夯点土体压实系数与夯点土体时域峰值振速回归方程式，通过绘制夯点土体压实系数与单监测点反演夯点土体振动时域峰值振速、多监测点反演夯点土体振动时域峰值振速平均值之间的关系曲线，对所述关系曲线中的数据散点图进行拟合得到；

所述夯点土体湿陷性系数与夯点土体时域峰值振速回归方程式，通过绘制夯点土体湿陷性系数与单监测点反演夯点土体振动时域峰值振速、多监测点反演夯点土体振动时域峰值振速平均值之间的关系曲线，对所述关系曲线中的数据散点图进行拟合得到。

9.根据权利要求8所述的一种夯点土体加固状态振动实时监控方法，其特征在于，步骤S6中所述监控判据为压实系数监控判据及湿陷性系数监控判据；当采用压实系数作为监控判据时，应选择在压实系数监控判据范围内，使压实系数计算值较小的回归方程式；当采用湿陷性系数作为监控判据时，应选择在湿陷性系数监控判据范围内，使湿陷性系数计算值较大的回归方程式。

10.根据权利要求1所述的一种夯点土体加固状态振动实时监控方法，其特征在于，步骤S8中，所述监测点间隔小于等于10米；所述夯检距大于等于30米；所述监测点数量大于等于5个。

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