CN103790188B - 一种路基注浆加固效果评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种路基注浆加固效果评价方法，其特征在于：该评价方法的步骤为：⑴.测点布置；⑵.注浆前路基动态弹性模量测试：测试并计算得到各检测位置的注浆前路基动态弹性模量；⑶.注浆后路基动态弹性模量测试：得到注浆后路基动态弹性模量；⑷.注浆加固效果评价：按公式计算评价单元内各测点路基动态弹性模量的代表值E₀，计算路基注浆前路基动态弹性模量代表值E_0注浆前、注浆后路基动态弹性模量代表值E_0注浆后，计算得出路基动态弹性模量提高率E_0提高率：本发明的路基动态弹性模量能够基于落锤式弯沉仪法进行快速测定，是反映路基土强度的特征参数，该方法更无损、快速、简洁、有效，从而避免了由路基注浆施工质量缺陷带来的巨额工程损失。

Description

一种路基注浆加固效果评价方法

技术领域

本发明属于路面施工技术领域，特别涉及一种路基注浆加固效果评价方法。

背景技术

路基注浆加固技术作为对既有道路路基加固的一种新方法，避免了“开膛破肚”式施工，施工简便，加固效果明显，对于充分利用旧路强度、节省投资、减少环境污染具有重要的经济意义和社会意义。然而，由于路基注浆加固属隐蔽工程，如果发生质量问题，会达不到加固效果，致使路基强度不足，从而导致路基路面发生早期破坏，造成返工等巨额损失。为了保证工程质量和工程的顺利完成，避免资源浪费和各种损失，对路基注浆加固效果评价显得尤为重要。

目前，已有的检测方法有⑴地质雷达法、⑵瑞雷波法、⑶路表弯沉值法、⑷动力锥贯入仪法、⑸地质钻探法和⑹扫描电镜法。其中第⑴、⑵种检测方法为无损检测方法，但其检测指标只能做定性分析，不能从定量的角度进行客观评价。第⑶种检测方法反映的是路表以下荷载作用深度范围内路基路面整体强度，并不能对路基强度进行评价。第⑷种检测方法检测指标可换算为路基土回弹模量，但其检测效率低，且受浆液结石不均匀分布影响离散性极大，无法做出正确评价。第⑸种检测方法能够获得土体加固后的物理力学性质，但其对路面造成的破损较大，且检测效率低，费用昂贵，不能够进行大面积检测。第⑹中检测方法结果适用于路基注浆加固土体的细观研究，且费用昂贵，不能作为实际工程检测评价手段。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于无损检测设备对路基注浆加固质量进行无损、快速、定量的评价方法，可用于控制路基注浆加固质量，并避免路基注浆加固不到位导致的巨额工程损失。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种路基注浆加固效果评价方法，其特征在于：该评价方法的步骤为：

⑴.测点布置：在选定评价单元上，沿两排注浆孔中心线每隔25m选取一点作为检测位置，并用油漆标记该检测位置；

⑵.注浆前路基动态弹性模量测试：

采用落锤式弯沉仪，对上述检测位置进行测试，测试并计算得到各检测位置的注浆前路基动态弹性模量；

⑶.注浆后路基动态弹性模量测试：

路基注浆满七天后，重复步骤⑵，进行注浆后路基动态弹性模量测试，得到注浆后路基动态弹性模量；

⑷.注浆加固效果评价：

按如下公式计算评价单元内各测点路基动态弹性模量的代表值E₀，计算路基注浆前路基动态弹性模量代表值E_0注浆前、注浆后路基动态弹性模量代表值E_0注浆后，计算得出路基动态弹性模量提高率E_0提高率：

$\stackrel{\‾}{E}=\frac{\mathrm{\Σ}{E}_i}{N}$    （式1）

$S=\sqrt{\frac{\mathrm{\Σ}{(E_i-\stackrel{\‾}{E})}^2}{N-1}}$    （式2）

$E_0=\stackrel{\‾}{E}-\frac{t_{\mathrm{\α}}}{\sqrt{N}}S$    （式3）

式中：

E_i——评价单元内单点路基动态弹性模量测定值（MPa）；

N——评价单元内的检测点数；

——评价单元内各测点路基动态弹性模量的平均值（MPa）；

S——检测值的标准差；

t_α——保证率为95%时，t分布表中随自由度（N-1）而变化的系数；

E₀——评价单元内各测点路基动态弹性模量的代表值（MPa）；

E_0提高率——注浆后代表值相对于注浆前代表值的提高百分率（%）；

代表值E₀不小于设计要求，E_0提高率≥15%，且按测定值不低于设计值的测点数计算合格率，合格率不低于90%；检测结果符合上述要求时评定为合格，否则为不合格，应根据检测结果对该评价单元不合格路段应进行复注。

而且，所述的评价单元为1km，不足1km的路段单独作为一个评价单元进行评定，当评价单元过短时应保证每评价单元有效检测数据不少于十个。

本发明的优点和有益效果为：

1.本发明的路基动态弹性模量能够基于落锤式弯沉仪法进行快速测定，是反映路基土强度的特征参数，在本领域中，首次利用动态弹性模量作为路基注浆加固效果评价，由此经过进一步的技术探索，制定出本发明所述的路基注浆质量评价方法，该方法更无损、快速、简洁、有效，从而避免了由路基注浆施工质量缺陷带来的巨额工程损失。

附图说明

图1为本发明评价方法的流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种路基注浆加固效果评价方法，该评价方法的步骤为：

⑴.测点布置：在选定评价单元上，沿两排注浆孔中心线每隔25m选取一点作为检测位置，并用油漆标记该检测位置；

⑵.注浆前路基动态弹性模量测试：

采用落锤式弯沉仪，对上述检测位置进行测试，测试并计算得到各检测位置的注浆前路基动态弹性模量E_i注浆前；

其步骤为：

落锤式弯沉仪采用50kN±2.5kN冲击荷载，承载板直径为300mm，将落锤式弯沉仪的承载板中心对准检测点位，位置偏差不超过30mm，将承载板自动落下，放下弯沉仪装置的各个传感器，启动落锤装置，落锤瞬即自由落下，冲击力作用于承载板上，又立即提升至原来位置固定，同时，各个传感器检测结构层表面变形，记录系统将位移信号和时程信息输入计算机，每一测点重复测定应不少于3次，除去第一个测定结果，取以后几次测定结果的平均值作为计算依据。提起传感器及承载板，牵引车向前移动至下一测点，重复上述步骤，对其它测试位置进行测定。测试结束后，根据路面结构层厚度、参考模量等参数，并将路基视为半空间无限体，利用SIDMOD模量分析软件按弹性层状体系进行路基动态弹性模量反算，得到各测点路基动态弹性模量。

⑶.注浆后路基动态弹性模量测试：

路基注浆满七天后，重复步骤⑵，进行注浆后路基动态弹性模量测试，得到注浆后路基动态弹性模量E_i注浆后；

⑷.注浆加固效果评价：

按如下公式计算评价单元内各测点路基动态弹性模量的代表值E₀，

计算路基注浆前路基动态弹性模量代表值E_0注浆前、注浆后路基动态弹性模量代表值E_0注浆后，

具体为：

根据式（1）、式（2）利用步骤（2）得到的E_i注浆前，得到E_注浆前和标准差S_注浆前，根据式（3）计算得到E_0注浆前；

根据式（1）、式（2）利用步骤（3）得到的E_i注浆后，得到E_注浆后和标准差S_注浆后，根据式（3）计算得到E_0注浆后；

根据式（4）计算得出路基动态弹性模量提高率E_0提高率：

$\stackrel{\‾}{E}=\frac{\mathrm{\Σ}{E}_i}{N}$    （式1）

$S=\sqrt{\frac{\mathrm{\Σ}{(E_i-\stackrel{\‾}{E})}^2}{N-1}}$    （式2）

$E_0=\stackrel{\‾}{E}-\frac{t_{\mathrm{\α}}}{\sqrt{N}}S$    （式3）

式中：

E_i——评价单元内单点路基动态弹性模量测定值（MPa）；

N——评价单元内的检测点数；

——评价单元内各测点路基动态弹性模量的平均值（MPa）；

S——检测值的标准差；

t_α——保证率为95%时，t分布表中随自由度（N-1）而变化的系数；

E₀——评价单元内各测点路基动态弹性模量的代表值（MPa）；

E_0提高率——注浆后代表值相对于注浆前代表值的提高百分率（%）；

代表值E₀不小于设计要求，E_0提高率≥15%，且按测定值不低于设计值的测点数计算合格率，合格率不低于90%；检测结果符合上述要求时评定为合格，否则为不合格，应根据检测结果对该评价单元不合格路段应进行复注。

评价单元为1km，不足1km的路段单独作为一个评价单元进行评定，当评价单元过短时应保证每评价单元有效检测数据不少于十个。

以下举例说明本评价方法的具体过程：

⑴.工程概况

某高速公路为双向六车道，路基注浆施工路段为上行K1010+823～K1011+333，施工长度为110m，施工范围内沿横断面共布置6排注浆孔，分布于3条行车道（车道名称按行车方向由左至右依次为第一车道、第二车道、第三车道）的左、右轮迹带处，每排注浆孔纵向孔间距为2m，设计要求注浆后路基动态弹性模量代表值不小于110MPa。

⑵.评价单元选择与测点布置

由于该施工路段过短，将其作为一个评价单元。沿各条车道中央每隔25m布置1个测点，每条车道布置测点5个，桩号分别为K1010+828、K1010+853、K1010+878、K1010+903和K1010+928，3条车道共布置15个测点。

⑶.注浆前路基动态弹性模量检测

注浆前，采用落锤式弯沉仪，对上述测点进行测试并计算得到各测点在注浆前的路基动态弹性模量；

⑷.注浆后路基动态弹性模量检测

路基注浆满七天后，采用落锤式弯沉仪，对上述测点进行测试并计算得到各测点在注浆后的路基动态弹性模量；

⑸注浆加固效果评

路基注浆前后各测点路基动态弹性模量检测结果和计算过程如下表所示。

路基注浆前后各测点路基动态弹性模量检测结果和计算过程

该评价单元，评价长度为110m，有效检测数据为15个，注浆后路基动态回弹模量代表值E₀=119.7MPa>110MPa（设计要求），E_0提高率=15.3%>15%（设计要求），且测定值E_i注浆后不低于设计值（110MPa）的测点数为14个，合格率=93.3>90%，均满足评价标准要求，评定为合格。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (2)

1.一种路基注浆加固效果评价方法，其特征在于：该评价方法的步骤为：

⑴.测点布置：在选定的评价单元上，沿两排注浆孔中心线每隔25m选取一点作为检测位置，并用油漆标记该检测位置；

⑵.注浆前路基动态弹性模量测试：

采用落锤式弯沉仪，对上述检测位置进行测试，测试并计算得到各检测位置的注浆前路基动态弹性模量；

⑶.注浆后路基动态弹性模量测试：

路基注浆满七天后，重复步骤⑵，进行注浆后路基动态弹性模量测试，得到注浆后路基动态弹性模量；

⑷.注浆加固效果评价：

按如下公式计算评价单元内各测点路基动态弹性模量的代表值E₀，计算路基注浆前路基动态弹性模量代表值E_0注浆前、注浆后路基动态弹性模量代表值E_0注浆后，计算得出路基动态弹性模量提高率E_0提高率：

   (式1)

   (式2)

   (式3)

   (式4)

式中：

E_i——评价单元内单点路基动态弹性模量测定值(MPa)；

N——评价单元内的检测点数；

——评价单元内各测点路基动态弹性模量的平均值(MPa)；

S——检测值的标准差；

t_α——保证率为95％时，t分布表中随自由度(N-1)而变化的系数；

E₀——评价单元内各测点路基动态弹性模量的代表值(MPa)；

E₀提高率——注浆后代表值相对于注浆前代表值的提高百分率(％)；

代表值E₀不小于设计要求，E_0提高率≥15％，且按测定值不低于设计值的测点数计算合格率，合格率不低于90％；检测结果符合上述要求时评定为合格，否则为不合格，应根据检测结果对评价单元不合格路段进行复注。

2.根据权利要求1所述的路基注浆加固效果评价方法，其特征在于：所述的评价单元为1km，不足1km的路段单独作为一个评价单元进行评定，当评价单元过短时应保证每个评价单元的有效检测数据不少于十个。