CN114657970A - 基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法及系统，包括：获取作业区域的土密实度或土性质，基于土密实度或土性质和孔参数计算、预设单一桩体的孔内深层强夯所需的填料的总量阈值，向孔内填入填料，并通过夯锤对填料进行孔内深层强夯，记录向孔内加入的填料的添加总量，添加总量满足总量阈值，则判定为合格的孔内深层强夯；和/或利用夯锤对孔内的填料进行M轮孔内深层强夯，在每一轮孔内深层强夯前进行孔内填料，通过孔内深层强夯将填料在孔内沿水平方向产生扩径，获取在每一轮孔内深层强夯预设高度为一米的范围扩径对应的填料增量，填料增量满足差值阈值，则判定为合格的孔内深层强夯。
Description
技术领域
本发明涉及地基施工技术领域，尤其涉及一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法及系统。
背景技术
孔内深层强夯法地基处理过程中，当单个孔内深层强夯法填料过量或填料不足，将严重影响到自身桩体直径和周围桩体无法有效扩径桩体以外的桩周土，最终在用复合地基检测的静载荷试验中，采用单桩处理面积的方形或圆形压板进行压桩检测的过程中，由于检测桩体填料不足造成强度不够的原因或由于检测桩体过度填料挤压其他周围检测桩体造成周围桩体的单桩处理面积内的桩间土强度不够，结果会导致检测的压板由于单桩处理面积内桩体或桩间土的强度不足沉降量大，从而检测不合格。
因此，亟需一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法及系统，来对孔内深层强夯过程中填料的加入量进行准确判断，以确保经过孔内深层强夯后形成的桩体合格且不影响周围桩体。
发明内容
本发明提供一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法及系统，用以解决现有技术中无法对孔内深层强夯过程中填料的加入量进行准确判断的技术问题，实现孔内深层强夯中填料量的准确判断。
本发明提供一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，包括：
获取作业区域的土密实度或土性质，基于所述土密实度或土性质和孔参数计算、预设单一桩体的孔内深层强夯所需的所述填料的总量阈值，向所述孔内填入填料，并通过夯锤对所述填料进行孔内深层强夯，记录向所述孔内加入的所述填料的添加总量，所述添加总量满足所述总量阈值，则判定为合格的孔内深层强夯；
和/或利用所述夯锤对所述孔内的填料进行M轮孔内深层强夯，在每一轮孔内深层强夯前进行孔内填料，通过孔内深层强夯将填料在所述孔内沿水平方向产生扩径，获取在每一轮孔内深层强夯预设高度为一米的范围所述扩径对应的填料增量，基于所述孔参数计算、预设高度为一米的范围所述孔内深层强夯的扩径对应的填料的差值阈值，所述填料增量满足所述差值阈值，则判定为合格的孔内深层强夯；
其中，M为大于等于2的正整数。
根据本发明提供一种的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，所述总量阈值为Vmin-Vmax的范围；
其中，
其中，D为所述孔的直径，单位为米，a为常系数，取值为1.375n，dmin和dmax分别为所述孔的最小深度和最大深度，单位为米，bmax和bmin均为因密实度系数。
根据本发明提供一种的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，所述bmax＝0.0429D2-0.2191D+1.988，所述bmin＝0.25D+0.6。
根据本发明提供的一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，所述常系数a中，n＝0.7-1.95。
根据本发明提供的一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，基于项目的地勘报告，判定所述n的上限和下限，所述孔内深层强夯的孔穿过土层中，土密实度分为：松散、稍密、中密、密实、很密，土性质分为：流塑、软塑、可塑、硬塑、坚硬；
其中，土密实度为松散或土性质为流塑时，所述n的上限为1.95；
土密实度为松散至稍密或土性质为流塑至软塑时，所述n的上限为1.80；
土密实度为稍密或土性质为软塑时，所述n的上限为1.75；
土密实度为稍密至中密或土性质为软塑至可塑时，所述n的上限为1.55；
土密实度为中密或土性质为可塑时，所述n取1；
土密实度为中密至密实或土性质为可塑至硬塑时，所述n的下限为0.95；
土密实度为密实或土性质为硬塑时，所述n的下限为0.8；
土密实度为密实至很密或土性质为硬塑至坚硬时，所述n的下限为0.75；
土密实度为很密或土性质为坚硬时，所述n的下限为0.7。
根据本发明提供的一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，所述夯锤为上下不等径的夯锤。
根据本发明提供的一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，所述差值阈值为预设高度为一米的范围所述扩径后的桩体体积减去所述孔体体积的差值，其中，所述差值阈值为ΔVmin-ΔVmax的范围；
其中，
其中，D为所述孔的直径，单位为米，Lmin为孔内深层强夯过程中所述孔的最小扩径，单位为米，Lmax为孔内深层强夯过程中所述孔的最大扩径，单位为米，Lmin和Lmax均以查表的方式取值。
根据本发明提供的一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，所述Lmin和Lmax均以查表的方式取值的步骤中，所查的表如下：
根据本发明提供的一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，在每一轮所述孔内深层强夯前，向所述孔内填入所述填料，并控制所述填料增量。
根据本发明提供的一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，所述预设高度为一米的范围为在M轮孔内深层强夯形成的桩体高度中任一米的范围。
根据本发明提供的一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，所述填料的添加总量和所述填料增量的控制方式，均具体包括：采用人工和/或机械的方式记录填料量。
根据本发明提供的一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，
所述填料为单组份料或混合组份料；
所述填料为单组份料时，所述填料直接填入所述孔内进行孔内深层强夯；
所述填料为混合组份料时，所述填料经过拌和后填入所述孔内进行孔内深层强夯。
本发明还提供一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯系统，包括：
输料机，用于对所述每一轮孔内深层强夯前，将所述填料从拌料区机械移动、输送至孔边；
检查单元，安装在拌料区至孔之间的区域，用于对所述填料进行检查；
测量单元，用于测量所述每一轮孔内深层强夯前向孔内输送的所述填料的数量和体积；
计算单元，用于计算所述单一桩体的孔内深层强夯向所述孔内加入的所述填料的添加总量和/或所述高度为一米的范围的孔内深层强夯所述扩径对应的所述填料增量，并发出总量数据信号和/或差值数据信号发送给比较单元；
比较单元，与所述计算单元信号连接，所述比较单元在孔内深层强夯前预设单一桩体的孔内深层强夯所需的所述填料的总量阈值数据和/或预设高度为一米的范围所述孔内深层强夯的扩径对应的填料的差值阈值数据；所述比较单元在孔内深层强夯过程中和/或结束后用于接收所述总量数据信号和/或所述差值数据信号，并将所述总量数据与所述总量阈值数据进行比较和/或将所述差量数据与所述差值阈值数据进行比较；
提示单元，与所述比较单元信号连接，当比较单元比较得出所述总量数据和/或所述差值数据不满足所述总量阈值数据和/或所述差值阈值数据时，所述提示单元产生提示音。
根据本发明提供的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯系统，还包括剔除单元，所述剔除单元与所述检查单元相连，用于剔除拌和不合格的所述填料。
根据本发明提供的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯系统，所述剔除单元包括人工剔除和机械剔除两种模式。
根据本发明提供的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯系统，所述测量单元包括编码器、变送器和传感器中的一种或多种，基于气温、气压、温度、湿度的影响，选用不同类别的测量单元。
根据本发明提供的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯系统，所述计算单元和所述比较单元集成于PLC控制器，基于PLC闭环控制，将所采集到的数据进行计算后做比较。
根据本发明提供的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯系统，所述测量单元包括人工测量和/或机械测量。
本发明实施例提供的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法及系统，通过夯锤对孔内的填料进行孔内深层强夯，以形成地基的桩体，而在进行孔内深层强夯前，先根据单一桩体的孔内深层强夯的土质参数土密实度或土性质和孔参数计算、预设单一桩体的孔内深层强夯需要填料的总量阈值，记录向所述孔内加入的填料的添加总量，添加总量满足总量阈值，则可判定为合格的孔内深层强夯；和/或利用在预设高度为一米的范围扩径对应的填料增量，与高度为一米的范围所述孔内深层强夯的扩径对应的填料的差值阈值进行比较，填料增量满足差值阈值，则判定为合格的孔内深层强夯，通过本方法可以很好地对孔内深层强夯的质量进行判断，避免出现欠夯或过夯，保证施工质量，提升施工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的孔内深层强夯法的填料质量控制方法的流程示意图之一；
图2是本发明提供的孔内深层强夯法的填料质量控制方法的流程示意图之二；
图3是本发明提供的孔内深层强夯法的填料质量控制方法中，土质的地勘剖面示意图之一；
图4是本发明提供的孔内深层强夯法的填料质量控制方法中，土质的地勘剖面示意图之二；
图5是本发明提供的孔内深层强夯法的填料质量控制方法中，土质的地勘剖面示意图之三；
图6是本发明提供的孔内深层强夯法的填料质量控制方法中，土质的地勘剖面示意图之四。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
下面结合图1-图2描述本发明的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，包括：
获取作业区域的土密实度或土性质，基于所述土密实度或土性质和孔参数计算、预设单一孔内深层强夯的桩体的所需的所述填料的总量阈值；
向所述孔内填入填料，并通过夯锤对所述填料进行孔内深层强夯；
记录向所述孔内加入的所述填料的添加总量，所述添加总量满足所述总量阈值，则判定为合格的孔内深层强夯。
和/或利用所述夯锤对所述孔内的填料进行M轮孔内深层强夯，在每一轮孔内深层强夯前进行孔内填料，通过孔内深层强夯将填料在所述孔内沿水平方向产生扩径，获取在每一轮孔内深层强夯预设高度为一米的范围所述扩径对应的填料增量，基于所述孔参数获取计算、预设高度为一米的范围所述孔内深层强夯的扩径对应的填料的差值阈值，所述填料增量满足所述差值阈值，则判定为合格的孔内深层强夯。M为大于等于2的正整数。
其中，所述总量阈值为Vmin-Vmax的范围；
其中，
其中，D为所述孔的直径，单位为米，a为常系数，取值为1.375n，dmin和dmax分别为所述孔的最小深度和最大深度，单位为米，bmax和bmin均为因密实度系数。
通过夯锤对孔内的填料进行孔内深层强夯，以形成地基的桩体，而在进行孔内深层强夯前，先根据单一桩体的孔内深层强夯的土质参数土密实度或土性质和孔参数计算、预设单一桩体的孔内深层强夯需要填料的总量阈值，记录向所述孔内加入的填料的添加总量，添加总量满足总量阈值，则可判定为合格的孔内深层强夯；和/或利用在预设高度为一米的范围扩径对应的填料增量，与高度为一米的范围所述孔内深层强夯的扩径对应的填料的差值阈值进行比较，填料增量满足差值阈值，则判定为合格的孔内深层强夯，通过本方法可以很好地对孔内深层强夯的质量进行判断，避免出现欠夯或过夯，保证施工质量，提升施工效率。
其中，a为常系数，取值为1.375n，dmin和dmax为分别所述孔的最小深度和最大深度，bmax和bmin均为因密实度系数。
其中，bmax＝0.0429D2-0.2191D+1.988，bmin＝0.25D+0.6。
在常系数a中，n＝0.7-1.95。
dmin和dmax对应孔深度的最大值和最小值，孔深度的最小值dmin为2m(米)，孔深度的最大值dmax为60m。在单一的孔内深层强夯的桩体中，dmin和dmax可以为相同的数值。
在进行孔内深层强夯之前，会对土密实度或土性质进行评估，根据地勘报告呈现土密实度或土性质的结果，土密实度分为松散、稍密、中密、密实和很密，土性质分为流塑、软塑、可塑、硬塑和坚硬，根据不同的密实度或土和性质，判断常系数中n的取值，从而限定出总量阈值，也即限定出单一桩体的孔内深层强夯对应的填料的添加总量，从而对填料的添加总量进行结果控制。
土密实度：松散、稍密、中密、密实、很密，土性质：流塑、软塑、可塑、硬塑、坚硬，两个因素的影响，因密实度或状态对桩体填料量存在差异系数，最终的单一桩体的孔内深层强夯填料量的质量范围应因土的密实度或土性质，在Vmin或Vmax之间加入系数范围，进一步保证质量。Vmin当孔内深层强夯的桩体填料量小于该填料总量阈值范围，将无法满足质量要求；Vmax当孔内深层强夯的桩体填料量大于该填料总量阈值范围，将影响到周围其他相邻的孔内深层强夯的桩体填料量，会使得周围其他相邻的孔内深层强夯的桩体无法实现单桩处理面积内的桩间土的质量要求。
基于项目的地勘报告，判定所述n的上限和下限，所述孔内深层强夯的孔穿过土层中，土密实度分为：松散、稍密、中密、密实、很密，土性质分为：流塑、软塑、可塑、硬塑、坚硬；
其中，土密实度为松散或土性质为流塑时，所述n的上限为1.95；
土密实度为松散至稍密或土性质为流塑至软塑时，所述n的上限为1.80；
土密实度为稍密或土性质为软塑时，所述n的上限为1.75；
土密实度为稍密至中密或土性质为软塑至可塑时，所述n的上限为1.55；
土密实度为中密或土性质为可塑时，所述n取1；
土密实度为中密至密实或土性质为可塑至硬塑时，所述n的下限为0.95；
土密实度为密实或土性质为硬塑时，所述n的下限为0.8；
土密实度为密实至很密或土性质为硬塑至坚硬时，所述n的下限为0.75；
土密实度为很密或土性质为坚硬时，所述n的下限为0.7。
差值阈值为预设高度为一米的范围所述扩径后的桩体体积减去所述孔体体积的差值，其中，差值阈值为ΔVmin-ΔVmax的范围；
其中，
其中，D为孔的直径，单位为米；Lmin为孔内深层强夯过程中孔的最小扩径，单位为米；Lmax为孔内深层强夯过程中孔的最大扩径，单位为米；Lmin和Lmax均以查表的方式取值。
在一轮孔内深层强夯的过程中，差值阈值对应预设高度为一米的范围所述扩径后的桩体体积减去所述孔体体积的差值。
可以理解的是，在一轮孔内深层强夯中，满足预设高度为一米的范围所述扩径后的桩体体积减去所述孔体体积的差值阈值范围内数值，便可判定为所述高度为一米的范围所述孔内深层强夯是合格的。
在利用夯锤进行孔内深层强夯之前，根据不同的孔径计算出满足预设高度为一米的范围所述扩径后的桩体体积减去所述孔体体积的差值阈值范围，在进行孔内深层强夯的过程中，用填料机从拌料区通过机械移动方式，把填料移动、输送至孔边，通过测量单元测量填料量把所述填料填入孔内，进行孔内深层强夯，根据高度为一米的范围所述扩径后的桩体体积减去所述孔体体积的填料差值与差值阈值范围数值通过比较单元进行比较，如果在所述差值阈值范围数值内，则所述高度为一米的范围所述孔内深层强夯是合格的。若填料差值不在所述差值阈值范围数值内，比较单元向提示单元发送信号，使提示单元产生提示音。
通过产生提示音来发出报警信号或提示信号，从而使施工人员知晓并暂停继续施工，进而检查测量记录，便可因土密实度或土性质造成过度填料或填料不足的问题进行弥补、修复。所述弥补、修复方式为差值数据小于所述预设高度为一米的范围所述扩径后的桩体体积减去所述孔体体积差值阈值的过程控制范围，在所述高度为一米的范围将对孔内填料进一步增加孔内深层强夯的次数；差值数据大于所述预设高度为一米的范围所述扩径后的桩体体积减去所述孔体体积差值阈值的过程控制范围，在所述高度为一米的范围完成后的下一个高度为一米的范围将对孔内填料进一步减少孔内深层强夯的次数。从而避免在项目施工完才发现因过度填料或填料不足出现质量问题，并可提升施工效率。
其中，Lmin和Lmax的查表如下所示：
其中，上述表为整理后所得，而非原先就存在的，根据上述的公式，不同成孔直径范围的孔可以对应出相应的Lmin和Lmax，然后配合孔径可以计算出ΔVmin和ΔVmax，进行孔内深层强夯，根据高度为一米的范围所述扩径后的桩体体积减去所述孔体体积的填料差值与差值阈值范围数值通过比较单元进行比较，如果在所述差值阈值范围数值内，则所述高度为一米范围的孔内深层强夯是合格的。
填料差值是高度为一米范围所述扩径后的桩体体积减去所述孔体体积的填料差值，如果在所述差值阈值范围数值内，则所述高度为一米的范围的孔内深层强夯是合格的。
根据本发明提供的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，在每一轮所述孔内深层强夯前，向所述孔内填入所述填料，并控制所述填料增量。
填料增量和添加总量的控制方式，均具体包括：采用人工和/或机械的方式记录填料量。
所述预设高度为一米的范围为在M轮孔内深层强夯形成的桩体高度中任一米的范围。
另一方面，本发明还提供一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯系统，包括：
输料机，用于对每一轮孔内深层强夯前，将填料从拌料区机械移动、输送至孔边；
检查单元，安装在拌料区至孔之间的区域，用于对所述填料进行检查；
测量单元，用于测量每一次和/或每一轮孔内深层强夯前向孔内输送的所述填料的数量和体积；
计算单元，用于计算所述单一桩体的孔内深层强夯向所述孔内加入的所述填料的添加总量和/或所述高度为一米的范围的孔内深层强夯所述扩径对应的所述填料增量，并发出总量数据信号和/或差值数据信号发送给比较单元；
比较单元，与所述计算单元信号连接，所述比较单元在孔内深层强夯前预设单一桩体的孔内深层强夯所需的所述填料的总量阈值数据和/或预设高度为一米的范围所述孔内深层强夯的扩径对应的填料的差值阈值数据；所述比较单元在孔内深层强夯过程中和/或结束后用于接收所述总量数据信号和/或所述差值数据信号，并将所述总量数据与所述总量阈值数据进行比较和/或将所述差量数据与所述差值阈值数据进行比较；
提示单元，与所述比较单元信号连接，当比较单元比较得出所述总量数据和/或所述差值数据不满足所述总量阈值数据和/或所述差值阈值数据时，所述提示单元产生提示音。
利用本基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯系统可以完成前述实施例中基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯的方法。
基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯系统还包括剔除单元，所述剔除单元与所述检查单元相连，用于剔除拌和不合格的填料。
其中，剔除单元包括人工剔除和机械剔除两种模式。
所述测量单元包括编码器、变送器和传感器中的一种或多种，基于气温、气压、温度、湿度的影响，选用不同类别的测量单元。
所述计算单元和所述比较单元集成于PLC控制器，基于PLC闭环控制，将所采集到的数据进行计算后做比较。
所述测量单元包括人工测量和/或机械测量。
通过产生提示音来发出报警信号或提示信号，从而使施工人员知晓并暂停继续施工，进而检查测量记录，便可因土密实度或土性质造成过度填料或填料不足的问题进行弥补、修复。所述弥补、修复方式为差值数据小于所述预设高度为一米的范围所述扩径后的桩体体积减去所述孔体体积差值阈值的过程控制范围，在所述高度为一米的范围将对孔内填料进一步增加孔内深层强夯的次数；差值数据大于所述预设高度为一米的范围所述扩径后的桩体体积减去所述孔体体积差值阈值的过程控制范围，在所述高度为一米的范围完成后的下一个高度为一米的范围将对孔内填料进一步减少孔内深层强夯的次数。从而避免在项目施工完才发现因过度填料或填料不足出现质量问题，并可提升施工效率。
下面结合图3-图6来进行具体示例：
以位于山西省太原市杏花岭区凯旋街以北、东峰路以西的拟建场地为例，该拟建场地地貌单元属太原东山黄土丘陵区，拟建场地地形起伏较大，勘探期间测得各勘探点孔口标高介于920.61m-924.64m之间，最大高差4.03m。太原市标准冻结深度为0.74m。在探测深度范围内未揭露地下水。
拟建场地主要由杂填土、湿陷性粉土、粉质粘土组成，分别属于软弱土、中软土。拟建场地杂填土厚度较大且分布不均。场地存在震陷影响，且②、③层黄土状粉土具有湿陷性。拟建场地为Ⅱ级自重湿陷性场地。
如图3所示，土层岩性特征自上而下描述如下：
第①层：杂填土(Q4ml)
杂色，主要由建筑垃圾、生活垃圾组成、夹杂有大量的炉渣、灰渣，局部粉质粘土含量较大。呈无规律性，极不均匀，工程性能较差。结构松散，堆填方式随意且无序，堆填时间为5年左右。
第②层：黄土状粉土(Q3eol)
黄褐色-灰黄色，含云母、氧化铁、氧化铝、煤屑等，稍湿-湿、稍密，大孔隙及垂直节理发育，无光泽，摇振反应中等，韧性及干强度低；具中-高压缩性，具轻微-中等湿陷性。标准贯入试验实测锤击数N值介于10.0-15.0击之间，平均12.3击。静力触探锥头阻力Pc平均值为3.66MPa。
第③层：黄土状粉土(Q3eol)
黄褐色，含云母、氧化铁、氧化铝、煤屑等，稍湿-湿、稍密，大孔隙及垂直节理发育，无光泽，摇振反应中等，韧性及干强度低；具中-高压缩性，具轻微-中等湿陷性。标准贯入试验实测锤击数N值介于12.0-19.0击之间，平均16.2击。静力触探锥头阻力Pc平均值为4.68MPa。
第④层：粉质粘土(Q3eol)
褐黄色，含云母、氧化铁、氧化铝及少量钙质结核等，可塑-硬塑状态，无摇振反应，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，具中压缩性。标准贯入试验实测锤击数N值介于17.0-28.0击，平均24.3击。静力触探锥头阻力Pc平均值为5.50MPa。
第⑤层：粉质粘土(Q3eol)
褐黄色，含云母、氧化铁、氧化铝、煤屑及大量钙质结核等，可塑-硬塑状态，无摇振反应，稍有光泽，干强度高，韧性高，具中压缩性。标准贯入试验实测锤击数N值介于26.0-38.0击，平均31.3击。静力触探锥头阻力Pc平均值为7.67MPa。
第⑥层：粉质粘土(Q2eol)
褐黄色，含云母、氧化铁、氧化铝及大量钙质结核等，可塑-硬塑状态，无摇振反应，稍有光泽，干强度高，韧性高，具中压缩性。标准贯入试验实测锤击数N值介于31.0-37.0击，平均33.8击。
第⑦层：粉质粘土(Q2eol)
褐黄色-褐色，含云母、氧化铁、氧化铝及大量钙质结核等，局部含有卵石薄层，可塑-硬塑状态，无摇振反应，稍有光泽，干强度高，韧性高，具中-低压缩性。标准贯入试验实测锤击数N值介于35.0-42.0击，平均37.9击。
第⑧层：粉质粘土(Q2eol)
褐黄色-褐色，含云母、氧化铁、氧化铝及大量钙质结核等，可塑-硬塑状态，无摇振反应，稍有光泽，干强度高，韧性高，具中-低压缩性。标准贯入试验实测锤击数N值介于40.0-44.0击，平均42.4击。
第⑨层：粉质粘土(Q2eol)
褐黄色-褐色，含云母、氧化铁、氧化铝及大量钙质结核等，可塑-硬塑状态，无摇振反应，稍有光泽，干强度高，韧性高，具中-低压缩性。
设计参数：拟建建筑1-01#住宅楼埋深10.3m；换热站埋深2.3m；地下车库埋深10.3m。处理后复合地基承载力特征值的要求：1-01#住宅楼满足460Kpa。
拟建建筑1-01#住宅的勘察孔(该勘察孔下称之为5#孔)，5#孔的参数如下：
根据5#孔的分析结果，项目建筑物的基础埋深为10.3m，根据地勘剖面图和物理力学指标，经过计算和分析，孔内深层强夯法选择的持力层为到⑤粉质黏土层顶，5#孔在⑤粉质黏土层顶孔位标高为890.97m，因此经过计算5#孔的孔内深层强夯法的桩长计算为：917.8m-10.3m-890.97m＝16.53m。该孔内深层强夯法桩的桩顶标高为917.8m-10.3m＝907.5m，那么桩顶根据5#孔的剖面图，顶部在第②层黄土状粉土，需要穿过第③层黄土状粉土、第④层粉质粘土至持力层⑤粉质黏土层顶。
因此，需要处理的桩需要经过第②层黄土状粉土(该层的土的密实度为稍密、厚度为1.33m)、第③层黄土状粉土(该层的土的密实度为稍密、厚度为6m)、第④层粉质粘土(该层的土的性质为可塑-硬塑状态、厚度为9.2m)，合计16.53m。
5#孔的孔内深层强夯填料为有粘结强度材料及拌和剂进行机械拌合并电子计量填料，成孔直径为600mm，通过孔内深层强夯法进行地基处理成桩，填料量最值公式确认总量阈值，如下：
V1＝(aD/2)2×π×d×bmin＝(1.375×0.6m/2)2×3.14×16.53m×(0.25×0.6m+0.6)＝6.62m3；
V2＝(aD/2)2×π×d×bmax＝(1.375×0.6m/2)2×3.14×16.53m×(0.0429×0.6m×0.6m-0.2191×0.6m+1.988)＝10.70m3。
由于差异扩大系数和差异缩小系数的存在，Vmin和Vmax还需进行换算，即：
Vmin＝6.62m3/16.53m×(9.2m×0.95+6m+1.33m)＝6.44m3；
Vmax＝10.70m3/16.53m×(9.2m+6m×1.75+1.33m×1.75)＝14.26m3。
在进行孔内深层强夯过程中，5#孔的桩所对应的填料的添加总量应在6.44-14.26的范围之间，也就是说，从结果控制上来看，填料的添加总量在此范围即为合格的孔内深层强夯。
同时，在实施的过程中，还加入了过程控制，为孔内深层强夯的桩体比孔内深层强夯的孔体在垂直一延长米的高度内，填料的差值，通过人工、机械计量并予以进行控制。具体计算过程如下(其中，Lmin和Lmax参照前述的表格获取数据)：
ΔVmin＝π×【(D+Lmin)2-(D-0.004)2】/4＝3.14×【(0.6m+0.05m)2-(0.6m-0.004)2】/4＝0.053m3；
ΔVmax＝π×【(D+0.05+Lmax)2-(D+0.05)2】/4＝3.14×【(0.6m+0.05m+0.4m)2-(0.6m+0.05)2】/4＝0.53m3。
在该土质上进行成孔后，利用提升机构将夯锤然后释放夯锤使夯锤自由落体后对孔内的填料进行扩径，随着夯锤不断的扩径，对孔内填料和形成的桩体的材料进行计量，预设的机械、人工控制填料的阈值范围和垂直一延长米的高度内填料的差值的阈值范围，通过人工、机械计量并予以进行过程PLC填料控制实现在过程中和结果上的填料量监控。结合地勘报告和实际实施中的土的密实度和性质，在对填料的结果上进一步控制，进而判断孔内深层强夯在该桩孔的质量是否合格。
在5#孔的孔内深层强夯的桩内，PLC控制的机械过程填料的差值的结果分别是0.18m3、0.21m3、0.15m3、0.17m3、0.18m3、0.2m3、0.17m3、0.18m3、0.17m3、0.32m3、0.35m3、0.31m3、0.34m3、0.37m3、0.37m3、0.35m3、0.15m3，共计17次PLC记录过程填料的差值，差值均在符合要求的垂直一延长米的高度内填料的差值阈值。
在5#孔的孔内深层强夯的桩内的填料量通过人工和机械共计：8.84m3，满足预设的机械、人工控制填料的总量阈值。
经过以上两点过程PLC填料差值控制和结果人工、机械控制，实际的填料量满足差值阈值和总量阈值，该桩被判定为质量合格。
利用上述方式进行孔内深层强夯后，不仅能使施工效率提升18％，还能保证深层孔内的工程质量，减少人工，满足设计要求。
以位于北京市房山区及丰台区，西侧为低山地貌单元，东侧为小清河及永定河故道西侧山前坡积地貌为例，该拟建场地属暖温带半湿润半干旱大陆性季风气候区。一年四季分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季晴朗清爽，冬季寒冷干燥。降雨量80％集中在汛期(6-9月)，7月下旬至8月上旬尤为集中，占年降雨量的90％以上。地表水主要水系为牤牛河，西侧地下水为基岩裂隙水，东侧地下水为潜水。
如图4所示，土层岩性特征自上而下描述如下：
杂填土①层：杂色，稍密-中密，稍湿，含碎石、碎砖、建筑垃圾、灰渣、植物根系及生活垃圾，粉土及黏性土充填。堆填时间少于5年。
素填土①1层：黄褐色，稍密，稍湿，以粉土为主，含少量砖块、碎石、植物根系及灰渣等。
全风化泥岩④2层：棕褐色，稍湿，中密-密实，组织结构已基本破坏，岩芯风化呈土状，含少量风化碎石，残余强度较低。
全风化砂岩⑤2层：灰黄色，稍湿，中密-密实，组织结构基本破坏，原岩构造较难辨认，岩芯基本风化呈土状，局部含强风化碎块。
设计参数：处理后的复合地基承载力特征值不小于120Kpa。
拟建区域为路面，路面的勘察孔(该勘察孔下称之为DL5#孔)，DL5#孔的参数如下：
根据DL5#孔的分析结果，项目建筑物的基础埋深为0m，根据地勘剖面图和物理力学指标，经过计算和分析，孔内深层强夯法选择的持力层为到④2全风化粉砂质泥岩顶，DL5#孔在⑤粉质黏土层顶孔位标高为58.41m，因此经过计算DL5#孔的孔内深层强夯法的桩长计算为：66.89m-58.41m＝8.48m。该孔内深层强夯法桩的桩顶标高为66.89m-0m＝66.89m，那么桩顶根据DL5#孔的剖面图，顶部在第①层杂填土，需要穿过第①层杂填土至持力层④2全风化粉砂质泥岩顶。
因此，需要处理的桩需要经过第①层杂填土(因为是杂填土密实度松散，因此判定该层的土的密实度为松散、厚度为8.48m)，合计8.48m。
DL5#孔的孔内深层强夯填料为没有粘结强度材料及拌和剂进行机械拌合并电子计量填料，成孔直径为1200mm，通过孔内深层强夯法进行地基处理成桩，填料量最值公式确认总量阈值，如下：
V1＝(aD/2)2×π×d×bmin＝(1.375×1.2m/2)2×3.14×8.48m×(0.25×1.2m+0.6)＝16.31m3；
V2＝(aD/2)2×π×d×bmax＝(1.375×1.2m/2)2×3.14×8.48m×(0.0429×1.2m×1.2m-0.2191×1.2m+1.988)＝32.38m3；
由于差异扩大系数和差异缩小系数的存在，Vmin和Vmax还需进行换算，即：
Vmin＝16.31m3(此处无差异系数)；
Vmax＝32.38m3×1.95＝63.14m3。
在进行孔内深层强夯过程中，DL5#孔的桩所对应的填料的添加总量应在16.31-63.14的范围之间，也就是说，从结果控制上来看，填料的添加总量在此范围即为合格的孔内深层强夯。
同时，在实施的过程中，还加入了过程控制，为孔内深层强夯的桩体比孔内深层强夯的孔体在垂直一延长米的高度内，填料的差值，通过人工、机械计量并予以进行控制。具体计算过程如下(其中，Lmin和Lmax参照前述的表格获取数据)：
ΔVmin＝π×【(D+Lmin)2-(D-0.004)2】/4＝3.14×【(1.2m+0.15m)2-(1.2m-0.004)2】/4＝0.31m3；
ΔVmax＝π×【(D+0.05+Lmax)2-(D+0.05)2】/4＝3.14×【(1.2m+0.05m+1m)2-(1.2m+0.05)2】/4＝2.75m3。
在该土质上进行成孔后，利用提升机构将夯锤然后释放夯锤使夯锤自由落体后对孔内的填料进行扩径，随着夯锤不断的扩径，对孔内填料和形成的桩体的材料进行计量，预设的机械、人工控制填料的阈值范围和垂直一延长米的高度内填料的差值的阈值范围，通过人工、机械计量并予以进行过程PLC填料控制实现在过程中和结果上的填料量监控。结合地勘报告和实际实施中的土的密实度和性质，在对填料的结果上进一步控制，进而判断孔内深层强夯在该桩孔的质量是否合格。
在DL5#孔的孔内深层强夯的桩内，PLC控制的机械过程填料的差值的结果分别是2.51m3、2.37m3、2.41m3、2.49m3、2.35m3、2.55m3、2.44m3、2.52m3、1.62m3，共计9次PLC记录过程填料的差值，差值均在符合要求的垂直一延长米的高度内填料的差值阈值。
在DL5#孔的孔内深层强夯的桩内的填料量通过人工和机械共计：30.85m3，满足预设的机械、人工控制填料的总量阈值。
经过以上两点过程PLC填料差值控制和结果人工、机械控制，实际的填料量满足差值阈值和总量阈值，该桩被判定为质量合格。
利用上述方式进行孔内深层强夯后，不仅能使施工效率提升15％，还能保证深层孔内的工程质量，减少人工，满足设计要求。
以位于上海市奉贤区柘林镇上海化学工业区奉贤分区内，新沪杭公路北侧、S4高速公路南侧的的拟建场地为例，该拟建场地地貌形态单一，类型属滨海平原区，地形较平坦，均为农田区，除西侧为已建厂房，其余周边场地均为农田及民宅，场地北侧有上横泾港及污水管道，其余场地均远离道路和河浜。勘探期间所测勘探孔的孔口高程在3.71-4.19m之间，一般标高平均在4.00m左右。
场区地下水为孔隙潜水、孔隙微承压水和潜水。孔隙承压水有两层，上层承压水赋存于粘性土盖层之下的⑤2层砂质粉土中，⑤2层砂质粉土平均厚度2.06m，顶板高程-15.67--17.25m，受大气降水、周边河道补给和②3层的越流补给；下层承压水赋存于⑦层砂质粉土、粉砂层中，揭露最大含水层厚度超过22.5m，顶板高程-22.83--24.48m，主要受远源侧向补给。
场区50.45m深度以浅地基土为全新世Q4的滨海-河口、滨海-浅海、滨海-沼泽及上更新世Q3的河口-湖泽、河口-滨海相沉积物。场地浅部以软弱土为主，且场地内分布有多条暗浜，拟建场地属抗震不利地段。
如图5所示，土层岩性特征自上而下描述如下：
第①层杂填土，以粘性土为主，含少量植物根茎及贝壳碎屑，局部上部含多量碎石、碎砖等杂物，土质松散且不均匀。
第②1层灰黄色粉质粘土，含氧化铁锈斑，铁锰质结核，土质不均匀。呈可塑-软塑状态，属中等压缩性。
第②3层灰色砂质粉土，含云母，有机质及贝壳碎片，夹粉砂、粘质粉土及薄层粘性土，土质不均。呈松散状态，属中等压缩性。
第③层灰色淤泥质粉质粘土，含云母、有机质，夹薄层粉砂。呈流塑状态，属高等压缩性。
第④层灰色淤泥质粘土，含云母、有机质。呈流塑状态，属高等压缩性。
第⑤1层灰色粘土，含云母、有机质，上部夹淤泥质土，呈软塑-流塑状态，属高等压缩性。
第⑤2层砂质粉土，灰色，含云母、土质不均匀，呈稍密状态，属中等压缩性，土质较好。
第⑤3层粉质粘土，灰色，含少量云母、局部夹多量粉土，呈软塑状态，属中等-高等压缩性，土质不均匀。
第⑥层暗绿-草黄色粉质粘土，含氧化铁斑点，铁锰质结核，土质致密。呈可塑-硬塑状态，属中等压缩性。
第⑦1层砂质粉土，含云母，颗粒成分以石英长石为主，夹薄层粘性土。该层呈中密状态，属中等压缩性。
第⑦2层灰黄色粉砂，45.0m未钻穿，含云母，颗粒成份以石英、长石为主，夹细砂。
设计参数：该拟建场地拟建综合主厂房埋深2.8米、汽机除氧间埋深2.8米、主控楼埋深1.8米、烟囱埋深2.8米、工业及消防水池埋深2.8米、冷却塔及综合水泵房埋深2.8米、天然气调压站埋深1.8米、净水器埋深1.8米、渗沥液处理站埋深3.3米、大门及地磅房埋深1.8米、门卫埋深1.8米、污水处理站埋深2.8米、综合楼埋深1.8米。处理后复合地基承载力特征值大于等于150Kpa。
拟建场地的勘察孔(该勘察孔下称之为C4#孔)，C4#孔的参数如下：
根据C4#孔的分析结果，项目建筑物的基础埋深为2.8m，根据地勘剖面图和物理力学指标，经过计算和分析，孔内深层强夯法选择的持力层为到⑤2砂质粉土层顶，C4#孔在⑤2砂质粉土层顶孔位标高为-16.36m，因此经过计算C4#孔的孔内深层强夯法的桩长计算为：3.84m-2.8m+16.36m＝17.4m。该孔内深层强夯法桩的桩顶标高为3.84m-2.8m＝1.04m，那么桩顶根据C4#孔的剖面图，顶部在第②3层灰色砂质粉土，需要穿过第②3层灰色砂质粉土、第③层灰色淤泥质粉质粘土、第④层灰色淤泥质粘土、第⑤1层灰色粘土至持力层⑤2砂质粉土层顶。
因此，需要处理的桩需要经过第②3层灰色砂质粉土(该层的土的密实度为松散、厚度为3.2m)、第③层灰色淤泥质粉质粘土(该层的土的性质为流塑状态、厚度为3.7m)、第④层灰色淤泥质粘土(该层的土的性质为流塑状态、厚度为6.3m)、第⑤1层灰色粘土(该层的土的性质为流塑-软塑状态、厚度为4.2m)，合计17.4m。
C4#孔的孔内深层强夯填料为没有粘结强度材料及拌和剂进行机械拌合并电子计量填料，成孔直径为500mm，通过孔内深层强夯法进行地基处理成桩，填料量最值公式确认总量阈值，如下：
V1＝(aD/2)2×π×d×bmin＝(1.375×0.5m/2)2×3.14×17.4m×(0.25×0.5m+0.6)＝4.68m3；
V2＝(aD/2)2×π×d×bmax＝(1.375×0.5m/2)2×3.14×17.4m×(0.0429×0.5m×0.5m-0.2191×0.5m+1.988)＝12.20m3。
由于差异扩大系数和差异缩小系数的存在，Vmin和Vmax还需进行换算，即：
Vmin＝4.68m3(此处无差异系数)；
Vmax＝12.20/17.4×(3.2×1.95+3.7×1.95+6.3×1.95+4.2×1.80)＝23.35m3。
在进行孔内深层强夯过程中，C4#孔的桩所对应的填料的添加总量应在4.68-23.35的范围之间，也就是说，从结果控制上来看，填料的添加总量在此范围即为合格的孔内深层强夯。
同时，在实施的过程中，还加入了过程控制，为孔内深层强夯的桩体比孔内深层强夯的孔体在垂直一延长米的高度内，填料的差值，通过人工、机械计量并予以进行控制。具体计算过程如下(其中，Lmin和Lmax参照前述的表格获取数据)：
ΔVmin＝π×【(D+Lmin)2-(D-0.004)2】/4＝3.14×【(0.5m+0.05m)2-(0.5m-0.004)2】/4＝0.044m3；
ΔVmax＝π×【(D+0.05+Lmax)2-(D+0.05)2】/4＝3.14×【(0.5m+0.05m+0.35m)2-(0.5m+0.05)2】/4＝0.40m3。
在该土质上进行成孔后，利用提升机构将夯锤然后释放夯锤使夯锤自由落体后对孔内的填料进行扩径，随着夯锤不断的扩径，对孔内填料和形成的桩体的材料进行计量，预设的机械、人工控制填料的阈值范围和垂直一延长米的高度内填料的差值的阈值范围，通过人工、机械计量并予以进行过程PLC填料控制实现在过程中和结果上的填料量监控。结合地勘报告和实际实施中的土的密实度和性质，在对填料的结果上进一步控制，进而判断孔内深层强夯在该桩孔的质量是否合格。
在C4#孔的孔内深层强夯的桩内，PLC控制的机械过程填料的差值的结果分别是0.32m3、0.31m3、0.32m3、0.33m3、0.37m3、0.39m3、0.37m3、0.37m3、0.38m3、0.36m3、0.38m3、0.35m3、0.37m3、0.39m3、0.39m3、0.38m3、0.37m3、0.19m3，共计18次PLC记录过程填料的差值，差值均在符合要求的垂直一延长米的高度内填料的差值阈值。
在C4#孔的孔内深层强夯的桩内的填料量通过人工和机械共计：9.75m3，满足预设的机械、人工控制填料的总量阈值。
经过以上两点过程PLC填料差值控制和结果人工、机械控制，实际的填料量满足差值阈值和总量阈值，该桩被判定为质量合格。
利用上述方式进行孔内深层强夯后，不仅能使施工效率提升18％，还能保证深层孔内的工程质量，减少人工，满足设计要求。
上述拟建去的另一个勘察孔(该勘察孔下称之为C21#孔)，C21#孔的参数如下：
根据C21#孔的分析结果，项目建筑物的基础埋深为1.8m，根据地勘剖面图和物理力学指标，经过计算和分析，孔内深层强夯法选择的持力层为到⑤2砂质粉土层顶，C21#孔在⑤2砂质粉土层顶孔位标高为-16.32m，因此经过计算C21#孔的孔内深层强夯法的桩长计算为：3.84m-1.8m+16.32m＝18.36m。该孔内深层强夯法桩的桩顶标高为3.84m-1.8m＝2.04m，那么桩顶根据C21#孔的剖面图，顶部在第②1层灰黄色粉质粘土，需要穿过第②1层灰黄色粉质粘土、第②3层灰色砂质粉土、第③层灰色淤泥质粉质粘土、第④层灰色淤泥质粘土、第⑤1层灰色粘土至持力层⑤2砂质粉土层顶。
因此，需要处理的桩需要经过第②1层灰黄色粉质粘土(该层的土的性质为可塑至软塑、厚度为0.96m)、第②3层灰色砂质粉土(该层的土的密实度为松散、厚度为3.2m)、第③层灰色淤泥质粉质粘土(该层的土的性质为流塑状态、厚度为4.3m)、第④层灰色淤泥质粘土(该层的土的性质为流塑状态、厚度为5.8m)、第⑤1层灰色粘土(该层的土的性质为流塑-软塑状态、厚度为4.1m)，合计18.36m。
C21#孔的孔内深层强夯填料为没有粘结强度材料及拌和剂进行机械拌合并电子计量填料，成孔直径为500mm，通过孔内深层强夯法进行地基处理成桩，填料量最值公式确认总量阈值，如下：
V1＝(aD/2)2×π×d×bmin＝(1.375×0.5m/2)2×3.14×18.36m×(0.25×0.5m+0.6)＝4.94m3；
V2＝(aD/2)2×π×d×bmax＝(1.375×0.5m/2)2×3.14×17.4m×(0.0429×0.5m×0.5m-0.2191×0.5m+1.988)＝12.87m3。
由于差异扩大系数和差异缩小系数的存在，Vmin和Vmax还需进行换算，即：
Vmin＝4.94m3/18.36m×(0.96m×0.95+17.4m)＝4.93m3；
Vmax＝12.87m3/18.36m×(0.96m+3.2m×1.95+4.3m×1.95+5.8m×1.95+4.1m×1.80)＝24.03m3。
在进行孔内深层强夯过程中，C21#孔的桩所对应的填料的添加总量应在4.93-24.03的范围之间，也就是说，从结果控制上来看，填料的添加总量在此范围即为合格的孔内深层强夯。
同时，在实施的过程中，还加入了过程控制，为孔内深层强夯的桩体比孔内深层强夯的孔体在垂直一延长米的高度内，填料的差值，通过人工、机械计量并予以进行控制。具体计算过程如下(其中，Lmin和Lmax参照前述的表格获取数据)：
ΔVmin＝π×【(D+Lmin)2-(D-0.004)2】/4＝3.14×【(0.5m+0.05m)2-(0.5m-0.004)2】/4＝0.044m3；
ΔVmax＝π×【(D+0.05+Lmax)2-(D+0.05)2】/4＝3.14×【(0.5m+0.05m+0.35m)2-(0.5m+0.05)2】/4＝0.40m3.
在该土质上进行成孔后，利用提升机构将夯锤然后释放夯锤使夯锤自由落体后对孔内的填料进行扩径，随着夯锤不断的扩径，对孔内填料和形成的桩体的材料进行计量，预设的机械、人工控制填料的阈值范围和垂直一延长米的高度内填料的差值的阈值范围，通过人工、机械计量并予以进行过程PLC填料控制实现在过程中和结果上的填料量监控。结合地勘报告和实际实施中的土的密实度和性质，在对填料的结果上进一步控制，进而判断孔内深层强夯在该桩孔的质量是否合格。
在C21#孔的孔内深层强夯的桩内，PLC控制的机械过程填料的差值的结果分别是0.33m3、0.30m3、0.34m3、0.32m3、0.38m3、0.37m3、0.38m3、0.37m3、0.36m3、0.38m3、0.37m3、0.39m3、0.36m3、0.38m3、0.38m3、0.38m3、0.37m3、0.27m3、0.05m3，共计19次PLC记录过程填料的差值，差值均在符合要求的垂直一延长米的高度内填料的差值阈值。
在C21#孔的孔内深层强夯的桩内的填料量通过人工和机械共计：10.08m3，满足预设的机械、人工控制填料的总量阈值。
经过以上两点过程PLC填料差值控制和结果人工、机械控制，实际的填料量满足差值阈值和总量阈值，该桩被判定为质量合格。
利用上述方式进行孔内深层强夯后，不仅能使施工效率提升18％，还能保证深层孔内的工程质量，减少人工，满足设计要求。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (17)
1.一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，包括：
获取作业区域的土密实度或土性质，基于所述土密实度或土性质和孔参数计算、预设单一桩体的孔内深层强夯所需的所述填料的总量阈值，向所述孔内填入填料，并通过夯锤对所述填料进行孔内深层强夯，记录向所述孔内加入的所述填料的添加总量，所述添加总量满足所述总量阈值，则判定为合格的孔内深层强夯；
和/或利用所述夯锤对所述孔内的填料进行M轮孔内深层强夯，在每一轮孔内深层强夯前进行孔内填料，通过孔内深层强夯将填料在所述孔内沿水平方向产生扩径，获取在每一轮孔内深层强夯预设高度为一米的范围所述扩径对应的填料增量，基于所述孔参数计算、预设高度为一米的范围所述孔内深层强夯的扩径对应的填料的差值阈值，所述填料增量满足所述差值阈值，则判定为合格的孔内深层强夯；
其中，M为大于等于2的正整数。
2.根据权利要求1所述的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，所述总量阈值为Vmin-Vmax的范围；
其中，
其中，D为所述孔的直径，单位为米，a为常系数，取值为1.375n，dmin和dmax分别为所述孔的最小深度和最大深度，单位为米，bmax和bmin均为因密实度系数。
3.根据权利要求2所述的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，所述bmax＝0.0429D2-0.2191D+1.988，所述bmin＝0.25D+0.6。
4.根据权利要求3所述的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，所述n为土质密实度或土性质的系数，其中，n＝0.7-1.95。
5.根据权利要求4所述的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，基于项目的地勘报告，判定所述n的上限和下限，所述孔内深层强夯的孔穿过土层中，土密实度分为：松散、稍密、中密、密实、很密，土性质分为：流塑、软塑、可塑、硬塑、坚硬；
其中，土密实度为松散或土性质为流塑时，所述n的上限为1.95；
土密实度为松散至稍密或土性质为流塑至软塑时，所述n的上限为1.80；
土密实度为稍密或土性质为软塑时，所述n的上限为1.75；
土密实度为稍密至中密或土性质为软塑至可塑时，所述n的上限为1.55；
土密实度为中密或土性质为可塑时，所述n取1；
土密实度为中密至密实或土性质为可塑至硬塑时，所述n的下限为0.95；
土密实度为密实或土性质为硬塑时，所述n的下限为0.8；
土密实度为密实至很密或土性质为硬塑至坚硬时，所述n的下限为0.75；
土密实度为很密或土性质为坚硬时，所述n的下限为0.7。
6.根据权利要求1所述的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，所述差值阈值为预设高度为一米的范围所述扩径后的桩体体积减去所述孔体体积的差值，其中，所述差值阈值为ΔVmin-ΔVmax的范围；
其中，
其中，D为所述孔的直径，单位为米，Lmin为孔内深层强夯过程中所述孔的最小扩径，单位为米，Lmax为孔内深层强夯过程中所述孔的最大扩径，单位为米，Lmin和Lmax均以查表的方式取值。
7.根据权利要求6所述的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，所述Lmin和Lmax均以查表的方式取值的步骤中，所查的表如下：
8.根据权利要求1所述的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，在每一轮所述孔内深层强夯前，向所述孔内填入所述填料，并控制所述填料增量。
9.根据权利要求1所述的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，所述预设高度为一米的范围为在M轮孔内深层强夯形成的桩体高度中任一米的范围。
10.根据权利要求1所述的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，所述填料的添加总量和所述填料增量的控制方式，均具体包括：采用人工和/或机械的方式记录填料量。
11.根据权利要求1-10任一项所述的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯法，其特征在于，所述填料为单组份料或混合组份料；
所述填料为单组份料时，所述填料直接填入所述孔内进行孔内深层强夯；
所述填料为混合组份料时，所述填料经过拌和后填入所述孔内进行孔内深层强夯。
12.一种基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯系统，其特征在于，包括：
输料机，用于对所述每一轮孔内深层强夯前，将所述填料从拌料区机械移动、输送至孔边；
检查单元，安装在拌料区至孔之间的区域，用于对所述填料进行检查；
测量单元，用于测量所述每一轮孔内深层强夯前向孔内输送的所述填料的数量和体积；
计算单元，用于计算所述单一桩体的孔内深层强夯向所述孔内加入的所述填料的添加总量和/或所述高度为一米的范围的孔内深层强夯所述扩径对应的所述填料增量，并发出总量数据信号和/或差值数据信号发送给比较单元；
比较单元，与所述计算单元信号连接，所述比较单元在孔内深层强夯前预设单一桩体的孔内深层强夯所需的所述填料的总量阈值数据和/或预设高度为一米的范围所述孔内深层强夯的扩径对应的填料的差值阈值数据；所述比较单元在孔内深层强夯过程中和/或结束后用于接收所述总量数据信号和/或所述差值数据信号，并将所述总量数据与所述总量阈值数据进行比较和/或将所述差量数据与所述差值阈值数据进行比较；
提示单元，与所述比较单元信号连接，当比较单元比较得出所述总量数据和/或所述差值数据不满足所述总量阈值数据和/或所述差值阈值数据时，所述提示单元产生提示音。
13.根据权利要求12所述的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯系统，其特征在于，还包括剔除单元，所述剔除单元与所述检查单元相连，用于剔除拌和不合格的所述填料。
14.根据权利要求13所述的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯系统，其特征在于，所述剔除单元包括人工剔除和机械剔除两种模式。
15.根据权利要求12所述的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯系统，其特征在于，所述测量单元包括编码器、变送器和传感器中的一种或多种，基于气温、气压、温度、湿度的影响，选用不同类别的测量单元。
16.根据权利要求12所述的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯系统，其特征在于，所述计算单元和所述比较单元集成于PLC控制器，基于PLC闭环控制，将所采集到的数据进行计算后做比较。
17.根据权利要求12所述的基于填料阈值作为质量控制的孔内深层强夯系统，其特征在于，所述测量单元包括人工测量和/或机械测量。
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