[发明专利]确定强夯有效加固深度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及公路、铁路路基建设领域，特别涉及一种确定强夯有效加固深度的方法。

背景技术

公知的：强夯法是法国Menard公司于1969年开创的一种地基加固技术，具有工艺简单、效果显著、设备简单、费用低廉、适用土层范围广等突出优点，因此在目前的工程中有着重要而广泛的应用。

强夯法的有效加深度既是反映处理效果的重要参数,又是选择地基处理方案的重要依据。强夯法创始人Menard提出了有名的梅纳公式式中，H为有效加固深度(m)；M为夯锤重(t)；h为夯锤落距(m)。梅纳公式形式简单，但该公式只考虑了夯击能对有效加固深度的影响，没有考虑土体类型及不同参数对夯击效果的影响，且公式量纲不统一，计算结果普遍偏大，实际运用中多采用修正的梅纳公式，式中，α为梅纳公式修正系数。不同的学者提出的修正系数α大部分在0.3～0.8之间的范围内波动，对碎石土、砂土等粗颗粒土的修正系数α在0.4～0.6之间变化(取均值则为0.5)，而粉土、黏性土、湿陷性黄土等细颗粒土的修正系数α不同的学者给出的结果差异较大，黄土的在0.45～0.66之间。

《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)中规定，强夯法的有效放固深度应根据现场试夯或当地经验确定，在缺少资料或经验时考虑对有效加固深度的影响因素能级和土质给出了强夯预估影响深度的建议值。

众多学者专家结合大量工程实践并从不同的角度提出了有效加固深度的计算公式，也有学者根据室内模型试验建立经验公式如利用碎石土的室内模型试验,通过干砂模型试验,通过强夯的离心模型试验,通过室内击实试验与强夯现场夯击能的对比,各自都得出了强夯加固深度跟土质参数和施工参数之间的关系式。

强夯有效影响深度往往通过重型动力触探检、静力触探检等手段进行现场试夯后确定。也有人通过采用强夯后的瑞利波分层波速分析强夯后地基的均匀性，通过夯前、夯后瑞利波频散曲线特征分析强夯地基的有效加固深度。

综上可以看出，强夯有效加固深度是强夯设计关键参数，对强夯有效加固深度的确定主要靠理论、经验、试验、现场测试等手段，由于影响强夯有效加固深度的因素很多，存在高度的非线性，同时强夯的土体千差万别，通过理论公式计算，往往公式参数难以准确确定，现场通过装置或仪器实测耗时、费力成本投入较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单，提高检测有效加固深度准确性的确定强夯有效加固深度的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：确定强夯有效加固深度的方法，包括以下步骤：

(1)检测路堤强夯前的压实度λ₀，强夯后压实度λ₁；

采集强夯前、后现场路堤填土试样，并且保证采取土样的数量满足土样质量的测试要求；

(2)根据强夯夯点布置形式选取对应的加固单元体；统计加固单元体内夯点数量n，并给每个夯点编号；并测量加固单元体内每个夯点止夯时累计夯沉量h_i，i表示第i夯点；计算加固单元体内各夯点止夯时累计夯沉量的平均值

(3)计算加固单元体面积A及加固单元体内各夯点的面积之和A′；

(4)计算强夯有效加固深度H；

式中，

2、在步骤(2)中根据强夯夯点布置形式选取对应的加固单元体，采用以下方式：

夯点布置形式为正方形、梅花形，选取正方形加固单元体；夯点布置形式为正三角形，选取正三角形加固单元体。

3、在步骤(3)中加固单元体为正方形时计算加固单元体面积A以及各夯点在加固单元体内的面积A_i，采用以下方式：

加固单元体为正方形时A＝L²，L为单元体边长；

夯锤为圆形时，各夯点处夯锤在单元体内的夯击面积：A_i＝α_i×A_i夯锤；

式中，i为第i个夯点，A_i夯锤为第i夯点夯锤上夯击面的面积，α_i为第i夯点折算系数；夯点位于正方形角点上α_i＝1/4；夯点位于正方形边线α_i＝1/2；夯点位于正方形内部α_i＝1；

加固单元体内各夯点的面积之和A′为：

加固单元体为正三角形时计算加固单元体面积A以及各夯点在加固单元体内的面积A_i，采用以下方式：

加固单元体为正三角方形时L为单元体边长；