[发明专利]提高粗粒土地基中相邻夯点间土体强夯加固效果的方法

说明书

本发明提供了一种提高粗粒土地基中相邻夯点间土体强夯加固效果的方法，步骤包括：首先明确现场强夯的施工参数：每锤的夯击能、夯点间距、夯击次数和夯锤半径；接着得到可反映施工参数对土体加固效果的影响的无量纲参量；然后建立快速、便利评价强夯施工中土体加固效果的简化模型；接着考虑夯坑深度和有效加固深度，计算相邻夯点间土体压密程度随深度的变化，最后分析相邻夯点间土体压密程度，合理安排强夯的施工布置。本发明通过分析相邻夯点间土体压密程度，以优化强夯施工效果，工程实施方便。

技术领域

本发明涉及土木工程领域，具体地，涉及一种提高粗粒土地基中相邻夯点间土体强夯加固效果的方法。

背景技术

强夯法广泛应用于土质较差的地基土体加固，具有施工方便，成本优势显著等特点。现阶段，强夯设计依旧主要根据工程师的经验或经验公式估算施工参数，并通过现场试夯进行确定。经验公式一般是根据工程实例、模型试验或数值计算结果建立的单夯点情况下强夯加固范围大小(一般由夯坑深度、有效加固深度以及侧向加固范围组成)与不同施工参数(每锤夯击能或夯击冲量、夯锤尺寸、夯击次数)的定量关系，可为强夯设计中施工参数的选择提供便利，但强夯施工对加固范围大小以及加固范围内土体加密程度都有要求，因此仅通过与加固范围大小相关的经验公式，而不考虑加固范围内土体的加密程度，将导致估算的施工参数存在较大误差，从而降低试夯效率，造成施工成本的浪费。此外，由于实际强夯施工现场是由一系列夯点组成的，强夯施工前还需要对夯点间距等多夯点相关参数进行确定，同时由于相邻夯点之间存在叠加区，同时受周边夯点的影响，需要考虑相邻夯点之间的相互作用。

经对现有技术文献的检索发现，2004年高广运在《地下空间》中发表的“强夯的非线性有限元分析和施工参数优化”一文中，利用非线性有限元的分析方法，提出了单夯情况下，不同夯锤底面面积和夯锤落距对土体加固效果的影响，并给出了施工参数的优化建议。2010年郑红娟在《重庆交通大学学报》(自然科学版)中发表的“数值模拟方法确定饱和土强夯施工参数”一文中，利用数值模拟的方法，探讨了夯击次数对土体加固效果的影响，并提出了最佳夯击次数。

但是以上文献多事针对单夯作用下土体加固效果的评价，并且考虑的因素较少，实际工程中，多以多夯出现，并且影响土体加固效果的因素众多，因此提出一种在多因素的影响下，提高粗粒土地基中相邻夯点间土体强夯加固效果的方法尤为重要，为施工参数的优化提供依据。

发明内容

本发明的目的是，在处理粗粒土地基时，提供一种提高粗粒土地基中相邻夯点间土体强夯加固效果的方法，具有简单、高效等优点，尤其是在选取地基强夯施工参数，具有广泛的工程应用和实用性。

为实现以上目的，本发明提供一种提高粗粒土地基中相邻夯点间土体强夯加固效果的方法，所述方法包括：

S1：首先获取现场的施工参数，包括每锤夯击能E_t、夯点间距S_d、夯击次数n和夯锤半径R_h；

S2：根据获取的施工参数，确定无量纲参量φ₁、φ₂，所述无量纲参量φ₁、φ₂能反映每锤夯击能E_t、夯锤半径R_h、夯点间距S_d以及夯击次数n对土体加固效果的影响；

S3：基于S1的参数，建立快速、便利地评价强夯施工中土体加固效果的简化模型；

S4：基于S2的结果和S3的简化模型，同时考虑夯坑深度和有效加固深度，确定相邻夯点间土体压密程度及其随深度的变化情况；

S5：根据S4的结果，分析相邻夯点间薄弱点处土体的压密程度，在强夯施工前根据施工要求优化施工参数，从而对粗粒土地基中相邻夯点间土体强夯加固进行指导。