[发明专利]利用瑞雷面波评价地基强夯加固效果的量化分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑行业的地基处理技术领域，特别是涉及一种地基强夯加固效果的量化分析方法。

背景技术

强夯法地基加固作为一种经济、高效、适用范围广的地基处理方法，近年来广泛运用于各项大型基础设施建设之中。由于强夯加固效果受到包括夯锤、落距、夯点布置、夯击能、间歇时间以及场地土等诸多因素的影响（参见文献[1]），《建筑地基处理技术规范》（参见文献[2]）规定，强夯施工前必须先进行现场试夯试验，然后根据检测结果确定加固效果和方案适用性。因此如何准确、高效评价强夯效果就成为强夯地基处理的一个关键问题。

目前常规的加固效果检测方法有静载试验、标贯、静力触探、动力触探等。静载试验等常规方法在抽查数量较少时易漏掉薄弱部位，抽查数量较大时效率低、不够经济。

多道瞬态面波法作为一种新兴的岩土工程原位测试方法因其检测效率高、测试条件要求低、可以大范围测试等优点，是近年来开始运用于强夯效果检测的一种新方法。但是该方法目前利用瑞雷面波的这一特点，对于强夯地基的检测均停留在定性分析的阶段，无法对加固效果给予定量评价。这就造成了面波测试只能看到加固效果有无变化，但是无法量化加固效果。

目前工程中利用瑞雷面波对强夯效果评价，主要是借助于瑞雷面波的频散特性以及波速与岩土物理力学指标的相关性，通过观察从地基顶面一定深度内波速的变化情况，以及夯击前后各深度处波速的变化情况来判断夯击的效果。文献[3]对某工业厂房开发区内的地基强夯加固效果进行了面波与触探和钻探的对比分析；文献[4]根据地区经验公式，将波速等值线图换算成了承载力等值线图；文献[5]应用瑞雷面波法对堆石地基进行了检测，提出剪切波速的比值大于1.5，作为有效加固的范围。文献[6]等将面波法与电法相结合对软土的强夯加固效果进行了对比分析。文献[7]，对回填地基进行了面波检测的定性与定量分析，但是其定量分析仅局限于‘面波波速-承载力’地区经验回归公式，根据某种土的地区经验公式由测得的瑞雷面波速估算承载力。由于土质的千差万别，地区经验公式的计算只能局限于某些区域的某些土，运用于其限定范围之外势必会严重影响精度，甚至是错误的。尤其是对于强夯置换工程中的填土，更是不可能得知其经验公式，难以准确定量评价其加固效果。

发明内容

基于上述现有技术存在的问题，本发明提出了一种利用瑞雷面波评价地基强夯加固效果的量化分析方法，本发明基于瑞雷面波的现场测试与剪切波反演技术，结合室内剪切波测试，提出了强夯加固效果量化评价参数，通过对该量化评价参数的计算来实现对强夯加固效果的定量评价。

本发明提出了一种利用瑞雷面波评价地基强夯加固效果的量化分析方法，分为夯击前处理和夯击后处理，其特征在于，该方法包括以下步骤：：

步骤一、夯击前，根据频散曲线反演计算进行现场瑞雷面波测试，得到夯前不同深度处的剪切波速V_s，

vs=1+μ0.87+1.12μ·vR---(1)]]>

式中V_S是剪切波波速，V_R是瑞雷面波波速，μ为泊松比。可见，瑞雷面波与剪切波具有很好的相关性；

取夯击场地内不同深度处的土样进行击实试验完成室内剪切波速测试，测试结果包括剪切波速与孔隙比关系V_s-e，Vs＝157.43e^-0.745，以及最大剪切波速V_smax，

步骤二、夯击后，根据频散曲线反演计算进行现场瑞雷面波测试，得到夯后不同深度处的剪切波速V_s′；

步骤三、计算量化分析评价地基强夯加固效果的量化参数——夯实度δ：