[发明专利]确定有效加固范围的评价指标的方法及装置

说明书

本申请公开一种确定有效加固范围的评价指标的方法及装置，该方法包括构建强夯加固地基机理试验模型，并在强夯加固地基机理试验模型中开展多组强夯试验；在每组试验中，选取α和MH^α均为定值，变换夯锤重力M与落距H并使每一夯锤重力M与对应落距H构成一种夯击方式；获取每种夯击方式所对应的有效加固深度；不同组试验所对应的α和MH^α的取值不同；查找每组试验中多种夯击方式对应的有效加固深度是否相同，若相同，则该组试验对应的MH^α为有效加固范围的评价指标。本申请提供一种有效加固范围的新评价指标，该评价指标唯一时，其对应的有效加固深度唯一，因此该评价指标能够揭示夯锤重力M和落距H对土体的加固作用机理并对现行规范提供实质改进意见。

技术领域

本申请涉及土木工程相关技术领域，尤其涉及一种确定有效加固范围的评价指标的方法及装置。

背景技术

强夯法加固地基的方法是将填料分层铺筑，利用重锤从预定高度下落对土体进行分层夯击，土体受到冲击作用，以夯击点为中心形成不同程度的挤密区。有效加固范围是确定填料松铺厚度、夯击点间距的核心参数，也是强夯加固质量控制和表征土体动力响应的重要理论指标。

现阶段有效加固范围的研究主要集中在加固深度方面。参见公式(1)，利用修正系数c对夯击能MH进行折减，最后得到有效加固深度d。

公式(1)中，夯击能MH为自变量，有效加固深度d为因变量，根据唯一性原则可知，在自变量MH相同的情况下，应得到唯一的因变量d。然而，大量试验表明，夯击能MH相同时，“重锤低落(M大H小)”和“轻锤高落(M小H大)”两种夯击方式得到的有效加固深度d并不相同，因此，利用夯击能MH作为有效加固范围的评价指标并不准确，其并未揭示夯锤重力M和落距H对土体的加固机理。

因此，如何提供一种有效加固范围的评价指标及其获取方法，以揭示强夯过程中夯锤重力M和落距H对土体的加固机理，成为本领域亟需解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种确定有效加固范围的评价指标的方法，其能够解决现有利用夯击能MH作为有效加固范围的评价指标不能准确地揭示夯锤重力M和落距H对土体的加固机理的问题。

另一目的还在于提供一种确定有效加固范围的评价指标的装置。

第一方面，本申请实施例提供一种确定有效加固范围的评价指标的方法，其包括：

构建强夯加固地基机理试验模型，并在强夯加固地基机理试验模型中开展多组强夯试验；

在每组试验中，选取α和MH^α均为定值，变换夯锤重力M与落距H并使每一夯锤重力M与对应落距H构成一种夯击方式；获取每种夯击方式所对应的有效加固深度；

不同组试验所对应的α和MH^α的取值不同；

查找每组试验中多种夯击方式对应的有效加固深度是否相同，若相同，则该组试验对应的MH^α为有效加固范围的评价指标。

在一种可能的实施方案中，构建强夯加固地基机理试验模型包括：

分层铺筑试验土样，并在相邻两层试验土样之间设置染色土样作为标记层；

设置用于采集试验土样内部动应力参数的采集点；

引入数字成像设备，调整数字成像设备的成像范围，该成像范围需满足数字成像设备记录标记层的位置变化。

在一种可能的实施方案中，在设置用于采集试验土样内部动应力参数的采集点之前，分层铺筑试验土样，并在相邻两层试验土样之间设置染色土样作为标记层之后，还包括：