CN112431185B - 水运工程大面积软土地基强夯加固质量的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水运工程大面积软土地基强夯加固质量的检测方法，包括以下步骤：在强夯试验区的原位测试合格后，在所述强夯试验区中埋设多个传感器；将夯机就位于预设夯点并实施夯击；传感器采集每击夯击能产生的振动数据；根据采集的振动数据，绘制出沿振源水平径向的距离‑峰值标准曲线；传感器采集测试区内的传感器与振源的距离值和振动速度峰值的检测结果，将与距离‑峰值标准曲线对比，判断地基加固质量是否合格。利用水运工程软土地基土层分布的稳定、均一特点，先采集强夯试验区的振动数据生成标准曲线，再采集不同软土地基强夯加固后的振动数据，并与标准曲线进行比对，以判定大面积的软土地基的加固质量，其检测的结果准确，省时省力。

Description

水运工程大面积软土地基强夯加固质量的检测方法
技术领域
本发明属于软土地基加固检测技术领域，尤其是涉及一种水运工程大面积软土地基强夯加固质量的检测方法。
背景技术
强夯法是将十几吨至上百吨的重锤，从几米到几十米的高处自由落下，对土体进行反复的动力夯击，使土体产生强制压密而减少压缩性，提高土的承载力，改善地基性能的一种加固方法，具有施工简便，加固速度快，加固效果明显，设备投入成本低等优点，目前强夯法施工被广泛运用到机场、高速公路、港口填海等基础加固工程。
按照规范规定，当强夯区附近有建筑物、设备及地下管线等，应采取防振或隔振措施，并设置振动监测点，振动监测应同时测定质点振动相互垂直的三个分量，取夯击过程中测得的最大速度，并与规范中规定的振动安全允许标准进行对比；当所测振动速度最大值小于规范中的安全允许质点振动速度时，则判定建筑物安全；因此，强夯振动监测对于保障周边环境的安全具有重要意义。
对于水运工程大面积软土地基，通常采用吹填施工成陆，土层分布较为稳定、均一，经强夯加固，强夯施工结束后，地基承载力应符合设计要求。应对地基进行原位测试和室内土工试验，并以此作为判定强夯施工质量的依据，为了综合判定地基承载力是否满足设计要求，除了按照规范规定的静(动)力触探试验等主控(必检)项目外，还需根据土质情况及工程设计要求确定检验项目。目前，通常采用的原位测试方法主要有：平板载荷试验、十字板剪切试验，标准贯入试验等。各检测指标根据试验原理的不同而表现出不同的特点，如平板载荷试验只适用于确定浅层地基土层(一般埋深小于3.0m)板下压力主要影响范围内的承载力和变形模量，十字板剪切试验虽能确定不同深度范围土层的抗剪强度，但试验结果受土层不均匀性影响较大，且平板载荷试验、十字板剪切试验和标贯试验操作较为复杂，成本投入较高，且费时费力。
因此，为了解决上述技术问题，需要一种能够针对水运工程大面积软土地基，检测方法简单、省时省力，且检测结果准确的强夯加固检测方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于水运工程大面积软土地基、检测操作简单、省时省力、检测结果准确的水运工程大面积软土地基强夯加固质量的检测方法。
本发明的技术方案如下：
一种水运工程大面积软土地基强夯加固质量的检测方法，包括以下步骤：
S1.现场勘查或根据地勘资料对场地进行区域性划分，选取具有代表性地质条件的区域作为强夯试验区，在对强夯试验区的原位测试合格后，在所述强夯试验区的地基中设置多个测振仪，且该测振仪的传感器埋设在地基中，多个传感器与预设夯点之间的水平距离不同；
S2.在所述步骤S1的传感器埋设完成后，将夯机就位于所述步骤S1中的预设夯点并实施夯击；
S3.在夯击时，通过与夯点之间不同距离的传感器采集每击夯击能产生的振动数据，所述振动数据传输至测振仪，并对振动数据处理分析，生成传感器与振源的距离值和振动速度峰值；
S4.重复所述步骤S1-S3，采集所述强夯试验区的测试点的振动数据，通过采集的振动数据绘制出以传感器与振源的距离为X轴、振动速度峰值为Y轴的，沿振源水平径向的距离-振速峰值标准曲线；
S5.在所述步骤S1的场地中，选取与所述强夯试验区土层相似的测试区，在所述测试区内重复所述步骤S1-S4，得到测试区内的传感器与振源的距离值和振动速度峰值的检测结果，将该检测结果与所述步骤S4中的距离-振速峰值标准曲线对比，若距离振源相同距离采集的振动峰值大于标准曲线中的振动峰值，则地基加固质量合格；若距离振源相同距离采集的振动峰值小于标准曲线中的振动峰值，则地基加固质量不合格。
在上述技术方案中，所述步骤S1中埋设的传感器的数量至少为4个。
在上述技术方案中，在所述步骤S1中的原位测试采用平板载荷试验、十字板剪切试验、静(动)力触探试验或标准贯入试验。
在上述技术方案中，在所述步骤S1中，对于粗颗粒土层时，将传感器固定在一根穿透地表松散的钢棒上，且该钢棒的顶端伸出地面(伸出地面高度不超过10毫米)以保证钢棒与土层紧密接触，使传感器埋设在地面下，且该传感器的埋设深度为传感器尺寸的3倍。
在上述技术方案中，所述步骤S1中的测试仪包括传感器和接收机，所述接收机通过数据线与传感器电连接，传感器采集埋设点的水平径向X、水平切向Y、铅锤方向Z的振动信号，在埋设传感器时，使水平径向X朝向振源。
在上述技术方案中，所述接收机用于接收传感器的振动数据，并对振动数据处理分析生成传感器与振源的距离值和振动速度峰值，所述接收机生成的生成传感器与振源的距离值和振动速度峰值通过USB接口导出或通过SIM卡无线传输。
在上述技术方案中，判断地基的强夯加固质量，测振仪生成的振动速度峰值高于所述标准曲线中对应的振动速度峰值，则土层加固效果好，土层密实，承载力高；反之，测振仪生成的振动速度峰值低于所述标准曲线中对应的振动速度峰值，则土层加固效果差，土层软，承载力差。
本发明具有的优点和积极效果是：
1.本发明的强夯加固质量的检测方法，利用水运工程软土地基土层分布及特性稳定、均一的特点，先通过测试仪采集强夯试验区的振动数据生成标准曲线，而后再通过测振仪采集不同软土地基强夯加固后的振动数据，并将该数据与标准曲线进行比对，以判定大面积的软土地基的加固质量，其检测的结果准确，省时省力。
2.本发明的检测方法操作简便，能够有效保证现场施工进度和质量，且检测的成本低，适用范围广。
附图说明
图1是本发明的检测方法的结构示意图；
图2是本发明中测振仪的结构示意图。
图中：
1、测振仪 2、传感器 3、接收机
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，决不限制本发明的保护范围。
实施例1
本发明的一种水运工程大面积软土地基强夯加固质量的检测方法，包括以下步骤：
S1.现场勘查或根据地勘资料对场地进行区域性划分，选取具有代表性地质条件的区域作为强夯试验区，在对强夯试验区的原位测试合格后，在所述强夯试验区的地基中设置多个测振仪，且该测振仪的传感器埋设在地基中，多个传感器与预设夯点之间的水平距离不同；
S2.在所述步骤S1的传感器埋设完成后，将夯机就位于所述步骤S1中的预设夯点并实施夯击；
S3.在夯击时，通过与夯点之间不同距离的传感器采集每击夯击能产生的振动数据，所述振动数据传输至测振仪，并对振动数据处理分析，生成传感器与振源的距离值和振动速度峰值；
S4.重复所述步骤S1-S3，采集所述强夯试验区的测试点的振动数据，通过采集的振动数据绘制出以传感器与振源的距离为X轴、振动速度峰值为Y轴的，沿振源水平径向的距离-振速峰值标准曲线；
S5.在所述步骤S1的场地中，选取与所述强夯试验区土层相似的测试区，在所述测试区内重复所述步骤S1-S4，得到测试区内的传感器与振源的距离值和振动速度峰值的检测结果，将该检测结果与所述步骤S4中的距离-振速峰值标准曲线对比，若距离振源相同距离采集的振动峰值大于标准曲线中的振动峰值，则地基加固质量合格；若距离振源相同距离采集的振动峰值小于标准曲线中的振动峰值，则地基加固质量不合格。
进一步地说，所述步骤S1中埋设的传感器的数量至少为4个，各个传感器距离振源的水平距离为20m、30m、40m和50m。
进一步地说，在所述步骤S1中的原位测试采用平板载荷试验、十字板剪切试验、静(动)力触探试验或标准贯入试验。
进一步地说，在所述步骤S1中，对于粗颗粒土层时，将传感器固定在一根穿透地表松散的钢棒上，且该钢棒的顶端伸出地面(伸出地面高度不超过10毫米)以保证钢棒与土层紧密接触，使传感器埋设在地面下，且该传感器的埋设深度为传感器尺寸的3倍。
进一步地说，所述步骤S1中的测试仪包括传感器和接收机，所述接收机通过数据线与传感器电连接，传感器采集埋设点的水平径向X、水平切向Y、铅锤方向Z的振动信号，在埋设传感器时，使水平径向X朝向振源。
进一步地说，所述接收机用于接收传感器的振动数据，并对振动数据处理分析生成传感器与振源的距离值和振动速度峰值，所述接收机生成的生成传感器与振源的距离值和振动速度峰值通过USB接口导出或通过SIM卡无线传输。
进一步地说，判断地基的强夯加固质量，测振仪生成的振动速度峰值高于所述标准曲线中对应的振动速度峰值，则土层加固效果好，土层密实，承载力高；反之，测振仪生成的振动速度峰值低于所述标准曲线中对应的振动速度峰值，则土层加固效果差，土层软，承载力差。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种水运工程大面积软土地基强夯加固质量的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.现场勘查或根据地勘资料对场地进行区域性划分，选取具有代表性地质条件的区域作为强夯试验区，在对强夯试验区的原位测试合格后，在所述强夯试验区的地基中设置多个测振仪，且该测振仪的传感器埋设在地基中，多个传感器与预设夯点之间的水平距离不同；在所述步骤S1 中，对于粗颗粒土层时，将传感器固定在一根穿透地表松散的钢棒上，且该钢棒的顶端伸出地面使钢棒与土层紧密接触，使传感器埋设在地面下，且该传感器的埋设深度为传感器尺寸的3倍；所述步骤S1 中的测振仪包括传感器和接收机，所述接收机通过数据线与传感器电连接，传感器采集埋设点的水平径向X、水平切向Y、铅锤方向Z的振动信号，在埋设传感器时，使水平径向X 朝向振源；
S2.在所述步骤S1 的传感器埋设完成后，将夯机就位于所述步骤S1 中的预设夯点并实施夯击；
S3.在夯击时，通过与夯点之间不同距离的传感器采集每击夯击能产生的振动数据，所述振动数据传输至测振仪，并对振动数据处理分析，生成传感器与振源的距离值和振动速度峰值；
S4.重复所述步骤S1-S3，采集所述强夯试验区的测试点的振动数据，通过采集的振动数据绘制出以传感器与振源的距离为X 轴、振动速度峰值为Y 轴的，沿振源水平径向的距离-振速峰值标准曲线；
S5.在所述步骤S1 的场地中，选取与所述强夯试验区土层相似的测试区，在所述测试区内重复所述步骤S1-S4，得到测试区内的传感器与振源的距离值和振动速度峰值的检测结果，将该检测结果与所述步骤S4 中的距离-振速峰值标准曲线对比，若距离振源相同距离采集的振动峰值大于距离-振速峰值标准曲线中的振动峰值，则地基加固质量合格；若距离振源相同距离采集的振动峰值小于距离-振速峰值标准曲线中的振动峰值，则地基加固质量不合格。
2.根据权利要求1 所述的检测方法，其特征在于：所述步骤S1 中埋设的传感器的数量至少为4 个。
3.根据权利要求1 所述的检测方法，其特征在于：在所述步骤S1 中的原位测试采用平板载荷试验、十字板剪切试验、静力或动力触探试验或标准贯入试验。
4.根据权利要求1 所述的检测方法，其特征在于：所述接收机用于接收传感器的振动数据，并对振动数据处理分析生成传感器与振源的距离值和振动速度峰值，所述接收机生成的生成传感器与振源的距离值和振动速度峰值通过USB 接口导出或通过SIM卡无线传输。
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