強夯地基處理檢測探討

1、強夯地基處理檢測探討前言強夯加固效果的檢驗是強夯工程施工的一項很重要的工作，它包括施工過程中的質(zhì)量檢測和夯后地基的質(zhì)量檢驗。常規(guī)檢測手段主要有載荷試驗、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、靜力觸探、動力觸探、十字板剪切試驗、旁壓試驗、現(xiàn)場剪切試驗、波速試驗等。隨著物探技術(shù)的不斷發(fā)展，物探方法在強夯地基檢測中也得到推廣應(yīng)用C1常規(guī)檢測方法的適用條件強夯加固效果的檢驗方法，根據(jù)不同工程其要求也不一樣。建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ79-2002)中明確規(guī)定：強夯處理后的地基竣工驗收時，承載力檢驗應(yīng)采用原位測試和室內(nèi)土工試驗。強夯置換后的地基竣工驗收時，承載力檢驗除應(yīng)采用單墩載荷試驗檢驗外，尚應(yīng)采用動力觸探等有效手段查明置

2、換墩底情況及承載力與密度隨深度的變化，對飽和粉土地基允許采用單墩復(fù)合地基載荷試驗代替單墩載荷試驗。規(guī)范中所指的原位測試手段主要有：載荷試驗、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、靜力觸探、動力觸探、十字板剪切試驗、旁壓試驗、現(xiàn)場剪切試驗、波速試驗等。檢驗方法不同其作用和目的也不一樣。1.1 載荷試驗載荷試驗重要適用于確定強夯后地基承載力和變形模量。1.2 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗適用于砂土、粉土和一般粘性土，可用于評價砂土的密實度、粉土和粘性土的強度和變形參數(shù)。還用于輔助載荷試驗判斷夯后地基承載力并確定有效加固深度，評價消除液化地基的效果。1.3 靜力觸探試驗靜力觸探試驗適用于粘性土、粉土、砂土及含少量碎石的土層。用

3、以測定比貫入度、錐尖阻力、側(cè)壁摩阻力和孔隙水壓力。1.4 動力觸探試驗動力觸探試驗適用于強風(fēng)化、全風(fēng)化的硬質(zhì)巖石、各種軟質(zhì)巖石、砂土、碎石土。用于確定砂土的孔隙比、碎石密實度，粉土、粘性土的狀態(tài)、強度與變形參數(shù)，評價場地的均勻性和進(jìn)行力學(xué)分層，檢驗加固和改良效果。1.5 十字板剪切試驗十字板剪切試驗適用于測定飽和軟粘土的不排水抗剪強度和靈敏度。1.6 現(xiàn)場剪切試驗現(xiàn)場剪切試驗用于繪制應(yīng)力與強度、應(yīng)力與位移、應(yīng)力與應(yīng)變曲線，確定巖土的抗剪強度和彈性模量與泊松比等。1.7 波速試驗波速試驗適用于確定與波速有關(guān)的巖土參數(shù)，如壓縮波和剪切波的波速、剪切模量、彈性模量、泊松比等，從而檢驗巖土加固和改良的

4、效果。1.8 土工試驗土工試驗主要用于測定土的基本工程特性，如土的比重、粒度、密度、含水量、孔隙比、塑性指數(shù)、液性指數(shù)、透水性、壓縮性、抗剪和抗壓強度以及固結(jié)強度等。通過以上方法檢驗對強夯前、后的地基土性能進(jìn)行分析對比，來判斷強夯的加固和改良效果，從而為建筑工程設(shè)計提供依據(jù)。以上的檢測方法，在實際工程中往往是相互結(jié)合，根據(jù)具體工程的要求部分或同時采用。2物探方法在強夯檢測中的應(yīng)用近年來隨著工程物探技術(shù)的日臻成熟，在巖土工程中的應(yīng)用也越來越多，在強夯檢測中也逐步得到應(yīng)用。面波法、電阻率法、重力法、磁法、地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)等物探方法的應(yīng)用顯現(xiàn)出了其方便、快捷的特點，同時也解決了大面積檢測難的問題。因此在

5、具體的工程檢測中將原位測試、土工試驗及工程物探結(jié)合起來使用將會得到更好的效果。下面以瑞雷波為例介紹物探方法在強夯檢測中的應(yīng)用。瑞雷波法強夯檢測是一種利用瑞雷波的運動學(xué)特征和動力學(xué)特征來進(jìn)行強夯處理效果檢測的地球物理方法。瑞雷波檢測原理在自由界面（如地面）上進(jìn)行豎向激振時，均會在其表面附近產(chǎn)生瑞雷波，而瑞雷波有幾個與工程質(zhì)量檢測有關(guān)的主要特征：在分層介質(zhì)中，瑞雷波具有頻散特征；瑞雷波的波長不同，穿過的深度也不同；瑞雷波的傳播速度與介質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)；研究證明，瑞雷波的能量約占整個地震波能量的67%而且主要集中在地表下一個波長的范圍內(nèi)，而傳播速度代表著半個波長（£r/2）范圍內(nèi)介

6、質(zhì)震動的平均傳播速度。因此，一般認(rèn)為瑞雷波的測試深度為半個波長，而波長與速度及頻度有如下的關(guān)系：設(shè)瑞雷波的傳播速度為Vr,頻率為fr,則波長為：£r=Vr/fr。當(dāng)速度不變時，頻率越低，則測試深度就越大。瑞雷波檢測方法分為瞬態(tài)法和穩(wěn)態(tài)法兩種。這兩種方法的區(qū)別在于震源不同。瞬態(tài)法是在激振時產(chǎn)生一定頻率范圍的瑞雷波，并以復(fù)頻波的形式傳播；而穩(wěn)態(tài)法是在激振時產(chǎn)生相對單一頻率的瑞雷波，并以單一頻率波的形式傳播。通常在強夯檢測中采用瞬態(tài)瑞雷波。瑞雷波的測試原理如圖1?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集通常采用縱排列接收瑞雷波。首先做現(xiàn)場試驗，并結(jié)合現(xiàn)場情況選擇合適的工作參數(shù)，如偏移距、道間距、記錄長度、采磁間距等。

7、瑞雷波法強夯檢測的數(shù)據(jù)處理(1)對道間波進(jìn)行互相關(guān)，求出r21(r)=fu2(t+r)u1(t)dt;(2)對r21(t)進(jìn)行傅利葉變換，求出R21(f)=IR21(f)Iei小(t);(3)由R21(f)求得小(f)(4)用Vr=2jifX/z小，計算不同頻率的瑞雷波速；(5)繪制瑞雷波頻散曲線；(6)根據(jù)頻散曲線計算分層速度，從而得出深度。瑞雷波法檢測結(jié)果的應(yīng)用瑞雷波頻散曲線可以直接反映強夯加固地基的影響深度和加固深度，并且可以與現(xiàn)場的其他檢測手段相結(jié)合來完成檢測任務(wù)，可以起到相互驗證的目的。通常是先進(jìn)行瑞雷波法，通過大范圍的快速測試，初步掌握強夯效果的情況、均勻性及強夯加固的深度、影響深

8、度范圍。然后在此基礎(chǔ)上，尋找其相對薄弱部位，利用兩種以上的方法進(jìn)行驗證。圖2是某工程的瑞雷波測試的原始記錄，圖3是該原始記錄的頻散曲線。從圖3可以看出，瑞雷波頻散曲線規(guī)則，拐點清楚。02米深度范圍內(nèi)，波速為260m/s,36米深度范圍內(nèi)，波速為220m/s,69米深度范圍內(nèi)，波速為200m/s,916米深度范圍內(nèi)，波速為190205m/s。頻散曲線解釋的結(jié)果為加固深度為9米，影響深度為16米。同時在該處所做的標(biāo)貫曲線如圖4所示，靜載荷試驗曲線如圖5所示。從標(biāo)貫曲線(見圖4)和靜載荷曲線(見圖5)可以看出，強夯處理的加固深度和影響深度與瑞雷波的頻散曲線的解釋結(jié)果非常吻合。針對具體的工程項目，通過大量的統(tǒng)計對比可以，利用回歸分析的手段可以建立標(biāo)貫擊數(shù)與瑞雷波速的經(jīng)驗公式、承載力與瑞雷波速的經(jīng)驗公式等，從而可以采用瑞雷波法進(jìn)行大規(guī)模的強夯檢測。以下是某工程項目的標(biāo)貫擊數(shù)與瑞雷波速的回歸經(jīng)驗公式：N36.5=1.779*10-3Vr1.079其回歸分析曲線見圖6。該工程項目的承載力與瑞雷波速的回歸經(jīng)驗公式為：fk=2.777Vr0.796其回歸分析曲線見圖7。由圖6可見，瑞雷波速與標(biāo)貫試驗有較好的相關(guān)性。從理論上分析，當(dāng)?shù)鼗凛^密實，較硬時，標(biāo)貫擊數(shù)值較高，波速Vr也較高。反之，N值較低，Vr也較低。由圖7可以看出，瑞雷波速與地基承載力有較好的相關(guān)性。波速的高低反映了其介