淺層平板靜載實(shí)驗(yàn)。該方法是比較常見(jiàn)的強(qiáng)夯檢測(cè)方法,主要可以檢測(cè)出強(qiáng)夯后地基承載力能否達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。通常的做法為挖一個(gè)0.3-0.5m的坑,找平后鋪上細(xì)沙,放置一塊面積約1㎡的正方形或長(zhǎng)方形鋼板,將油壓千斤頂放置于承壓板中部。試驗(yàn)時(shí)在承壓板上的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)位置安放行程為0-50mm的百分表,固定和支承百分表的磁性表座吸附于長(zhǎng)4m的基準(zhǔn)梁上,基準(zhǔn)梁的兩端要安裝穩(wěn)定,確保不受外界影響而發(fā)生位移,然后通過(guò)調(diào)節(jié)磁性表座使百分表指針調(diào)至50mm位置,若試件因?yàn)槭軌憾两蛋俜直碇羔槍⒁苿?dòng)指示沉降值。一般實(shí)驗(yàn)時(shí)不僅只檢測(cè)是否能夠達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn),還會(huì)進(jìn)行極限值測(cè)試。 2、動(dòng)力觸探。該方法分為輕型動(dòng)力觸探和重型動(dòng)力觸探。目前比較常見(jiàn)的為重型動(dòng)力觸探,該方法是利用一定的落錘質(zhì)量,將一定尺寸、一定形狀的探頭打入土中,根據(jù)打入的難度,即貫入錘擊數(shù),判定土層名稱(chēng)及其工程性質(zhì)。如將錐形探頭換成管式標(biāo)準(zhǔn)貫入器,落錘質(zhì)量采用63.5kg,則可稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)(SPT).該實(shí)驗(yàn)方法可有效的檢測(cè)出強(qiáng)夯施工后強(qiáng)夯的影響深度。 3、室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)。室內(nèi)土工試驗(yàn)是指通過(guò)對(duì)夯后取樣,到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試,并獲得巖土的物理性指標(biāo)、力學(xué)性指標(biāo)、滲透性指標(biāo)以及動(dòng)力性指標(biāo)等的實(shí)驗(yàn)工作。最常見(jiàn)的指標(biāo)有密實(shí)度、含水量、孔隙比、比重、塑液限等。
強(qiáng)夯加固效果的檢驗(yàn)是強(qiáng)夯工程施工的一項(xiàng)很重要的工作,它包括施工過(guò)程中的質(zhì)量檢測(cè)和夯后地基的質(zhì)量檢驗(yàn)。常規(guī)檢測(cè)手段主要有載荷試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探、動(dòng)力觸探、十字板剪切試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)剪切試驗(yàn)、波速試驗(yàn)等。隨著物探技術(shù)的不斷發(fā)展,物探方法在強(qiáng)夯地基檢測(cè)中也得到推廣應(yīng)用。 1 常規(guī)檢測(cè)方法的適用條件 強(qiáng)夯加固效果的檢驗(yàn)方法,根據(jù)不同工程其要求也不一樣?!督ㄖ鼗幚砑夹g(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002)中明確規(guī)定:強(qiáng)夯處理后的地基竣工驗(yàn)收時(shí),承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用原位測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)。強(qiáng)夯置換后的地基竣工驗(yàn)收時(shí),承載力檢驗(yàn)除應(yīng)采用單墩載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)外,尚應(yīng)采用動(dòng)力觸探等有效手段查明置換墩底情況及承載力與密度隨深度的變化,對(duì)飽和粉土地基允許采用單墩復(fù)合地基載荷試驗(yàn)代替單墩載荷試驗(yàn)。規(guī)范中所指的原位測(cè)試手段主要有:載荷試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探、動(dòng)力觸探、十字板剪切試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)剪切試驗(yàn)、波速試驗(yàn)等。檢驗(yàn)方法不同其作用和目的也不一樣。 1.1 載荷試驗(yàn) 載荷試驗(yàn)重要適用于確定強(qiáng)夯后地基承載力和變形模量。 1.2 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)適用于砂土、粉土和一般粘性土,可用于評(píng)價(jià)砂土的密實(shí)度、粉土和粘性土的強(qiáng)度和變形參數(shù)。還用于輔助載荷試驗(yàn)判斷夯后地基承載力并確定有效加固深度,評(píng)價(jià)消除液化地基的效果。 1.3 靜力觸探試驗(yàn) 靜力觸探試驗(yàn)適用于粘性土、粉土、砂土及含少量碎石的土層。用以測(cè)定比貫入度、錐尖阻力、側(cè)壁摩阻力和孔隙水壓力。 1.4 動(dòng)力觸探試驗(yàn) 動(dòng)力觸探試驗(yàn)適用于強(qiáng)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(shí)度,粉土、粘性土的狀態(tài)、強(qiáng)度與變形參數(shù),評(píng)價(jià)場(chǎng)地的均勻性和進(jìn)行力學(xué)分層,檢驗(yàn)加固和改良效果。 1.5 十字板剪切試驗(yàn) 十字板剪切試驗(yàn)適用于測(cè)定飽和軟粘土的不排水抗剪強(qiáng)度和靈敏度。 1.6 現(xiàn)場(chǎng)剪切試驗(yàn) 現(xiàn)場(chǎng)剪切試驗(yàn)用于繪制應(yīng)力與強(qiáng)度、應(yīng)力與位移、應(yīng)力與應(yīng)變曲線,確定巖土的抗剪強(qiáng)度和彈性模量與泊松比等。 1.7 波速試驗(yàn) 波速試驗(yàn)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(yàn)巖土加固和改良的效果。 1.8 土工試驗(yàn) 土工試驗(yàn)主要用于測(cè)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(qiáng)度以及固結(jié)強(qiáng)度等。 通過(guò)以上方法檢驗(yàn)對(duì)強(qiáng)夯前、后的地基土性能進(jìn)行分析對(duì)比,來(lái)判斷強(qiáng)夯的加固和改良效果,從而為建筑工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。以上的檢測(cè)方法,在實(shí)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(shí)采用。 2 物探方法在強(qiáng)夯檢測(cè)中的應(yīng)用 近年來(lái)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(lái)越多,在強(qiáng)夯檢測(cè)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(diǎn),同時(shí)也解決了大面積檢測(cè)難的問(wèn)題。因此在具體的工程檢測(cè)中將原位測(cè)試、土工試驗(yàn)及工程物探結(jié)合起來(lái)使用將會(huì)得到更好的效果。 下面以瑞雷波為例介紹物探方法在強(qiáng)夯檢測(cè)中的應(yīng)用。 瑞雷波法強(qiáng)夯檢測(cè)是一種利用瑞雷波的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征和動(dòng)力學(xué)特征來(lái)進(jìn)行強(qiáng)夯處理效果檢測(cè)的地球物理方法。 2.1 瑞雷波檢測(cè)原理 在自由界面(如地面)上進(jìn)行豎向激振時(shí),均會(huì)在其表面附近產(chǎn)生瑞雷波,而瑞雷波有幾個(gè)與工程質(zhì)量檢測(cè)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(zhǎng)不同,穿過(guò)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(gè)地震波能量的67%,而且主要集中在地表下一個(gè)波長(zhǎng)的范圍內(nèi),而傳播速度代表著半個(gè)波長(zhǎng)(£r/2)范圍內(nèi)介質(zhì)震動(dòng)的平均傳播速度。因此,一般認(rèn)為瑞雷波的測(cè)試深度為半個(gè)波長(zhǎng),而波長(zhǎng)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(zhǎng)為:£r =Vr/fr。 當(dāng)速度不變時(shí),頻率越低,則測(cè)試深度就越大。 瑞雷波檢測(cè)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(shí)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(shí)產(chǎn)生相對(duì)單一頻率的瑞雷波,并以單一頻率波的形式傳播。通常在強(qiáng)夯檢測(cè)中采用瞬態(tài)瑞雷波。瑞雷波的測(cè)試原理如圖1。 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集通常采用縱排列接收瑞雷波。首先做現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況選擇合適的工作參數(shù),如偏移距、道間距、記錄長(zhǎng)度、采磁間距等。
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