申请/专利权人：山西金宝岛基础工程有限公司;中联西北工程设计研究院有限公司

申请日：2024-01-10

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117552483B

主分类号：E02D33/00

分类号：E02D33/00;E02D3/046

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2024.03.01#实质审查的生效;2024.02.13#公开

摘要：本发明公开了一种强夯处理地基加固影响范围的测试方法，包括以下步骤：通过在夯点位置实验用夯锤底部与土体直接接触区域土体范围内沿竖向布设分层沉降监测点，在夯实验用锤底部与土体直接接触区域外范围内沿竖向布设分层沉降兼水平位移监测点，在强夯施工前后分别对分层沉降监测点及分层沉降兼水平位移监测点深度范围内的位移情况进行监测，获得监测范围内各分层沉降监测点及分层沉降兼水平位移监测点的变形量，计算得到强夯地基加固影响范围。本发明实现对强夯影响范围内土体不同深度的变形监测，监测精度好。本发明解决了现有强夯加固影响测试方法存在取样成本高、实验结果具有局限性导致测试最终结果与工程实际存在偏差的问题。

主权项：1.一种强夯处理地基加固影响范围的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：先在夯点位置布设变形监测点，包括布设在试验用夯锤底部与土体直接接触区域4-6m内沿竖向布设分层沉降监测点及布设在试验用夯锤底部与土体直接接触区域1.5-2m外沿竖向布设分层沉降兼水平位移监测点；在变形监测点布置完成后，安装变形监测元件并获取强夯前深度范围内变形监测点监测数据；然后根据布设变形监测点的位置，将试验用夯锤吊至变形监测点的夯击点位置，在试验用夯锤击打时，获取强夯施工过程中深度范围内变形监测点监测数据，在试验用夯锤击打完成后，获取强夯试验后深度范围内变形监测点监测数据；最后结合施工区域原始土质条件、强夯施工过程中深度范围内变形监测点监测数据、强夯试验后深度范围内变形监测点监测数据，分别对在强夯施工前后变形监测点深度范围内的位移情况进行监测，获得监测范围内各变形监测点变形量，计算得到强夯处理地基加固影响范围；所述分层沉降监测点的布设是根据试验用夯锤的尺寸，在夯点位置处试验用夯锤底部与土体直接接触区域土体内布设，共计Q个，其中1个位于夯点中心，其余监测点均匀分布于与夯点呈相同夹角的连接线上且保持在锤底范围内，其与夯点中心的连线形成360°（Q-1）夹角，其余分层沉降监测点与夯点中心之间的间距为0.5-0.8m；所述分层沉降兼水平位移监测点在试验用夯锤底部外围进行布设，分层沉降兼水平位移监测点以夯点中心O为端点，以夯点中心与锤底土体分层沉降点连线为射线，呈放射型布设，相邻两条射线形成的夹角为360°（Q-1），每条射线上第一个点位于实验用夯锤外侧边线0.5～1.5m的位置，之后每间隔1m～2m布设一个点位；所述安装变形监测元件并获取强夯前深度范围内变形监测点监测数据的步骤如下：先采用干钻法对待监测土体进行钻孔，形成多个试验用夯锤底部钻孔及试验用夯锤外钻孔，在待监测土体外围的6-10m处架设水准仪，架设高度为1.0m～1.5m，在钻探完毕后采用水准仪对钻孔深度进行测量；然后在每个试验用夯锤底部钻孔的地面上安装测量构件及测量仪表，每个试验用夯锤底部钻孔内设有分层沉降监测点，每个试验用夯锤外钻孔内设有分层沉降兼水平位移监测点，试验用夯锤外钻孔的地面上安装有电磁沉降仪和测斜仪；最后通过水准仪记录安装过程及完成后各分层沉降监测点的初始标高数据，用测量仪表及测量构件记录各分层沉降监测点的沉降数据，通过电磁沉降仪和测斜仪分别记录安装过程及完成后各分层沉降兼水平位移监测点的沉降数据及水平位移数据；所述测量构件包括滑轮架、滑轮、测量构件钢尺，所述滑轮架上设有滑轮，所述滑轮的凹槽内放置测量构件钢尺，测量构件钢尺一端位于钻孔内连接有吊线锤，测量构件钢尺另一端悬挂有测力计；所述分层沉降监测点是在试验用夯锤底部钻孔内竖向均匀布设有多个沉降监测节点，沉降监测节点包括布设在深层强夯影响较弱的区域范围内的串接式位移计及布设在在浅表层强夯影响较强的区域范围内的沉降板，沉降板与引测杆一端连接，引测杆另一端与引测板连接，沉降板上还设有用于连接钢丝绳的吊环，分层沉降监测点地面处架设测量构件并下放测量构件钢尺，使得测量构件钢尺吊线锤尖端接触到引测板板面，读取测量构件钢尺的数据，串接式位移计通过数据传输与测量仪表连接，测量构件钢尺及测量仪表上的数据即为强夯后沉降监测节点的沉降数据；所述沉降监测节点的串接式位移计的安装过程如下：（1）第1个沉降监测节点位于稳定地层中，节点编号自稳定地层的第1个节点起算向上逐级增加，沿钻孔内侧壁由下至上依次布设n个沉降监测节点；其中，n为正整数，且n≥2，相邻两个沉降监测节点的竖向间距不小于1m；（2）在底部第一个沉降监测节点处安装液压管接头，液压管接头内设置有进油通道，采用钢丝绳穿过第1个沉降监测节点处的吊环，并将钢丝绳与吊环通过绳卡固定连接，将第1个沉降监测节点处连接的液压管向上延伸至第2个沉降监测节点处，并将底部第一个沉降监测节点处的数据传输导线向上延伸至第2个沉降监测节点处；（3）重复步骤（2），将钢丝绳与第i个沉降监测节点处的吊环通过绳卡依次固定连接，将第i个沉降监测节点处连接的液压管向上延伸至第i+1个沉降监测节点，将液压管依次连通；将第i个沉降监测节点处数据传输导线向上延伸至第i+1个沉降监测节点，将数据传输导线依次连通；（4）将第n个沉降监测节点处的液压管向上延伸与液压泵连接，操作液压泵工作，液压泵提供的液压油经过液压管，输出的液压油由上至下分别通过各个沉降监测节点，最后到达稳定地层中的第1个沉降监测节点，在液压油的压力作用下，沉降监测节点中的液压锚头扩张，所述沉降监测节点中的液压锚头均锚固在各沉降监测节点处；（5）采用起吊机吊装钢丝绳，且确保第1沉降监测节点和第n个沉降监测节点的竖向中心线和钻孔的竖向中心线重合；其中，相邻两个沉降监测节点之间钢丝绳的长度大于相邻两个沉降监测节点的竖向间距；（6）将数据传输导线和液压油管在沉降监测节点顶部进行盘绕安放，并在导线和液压油管顶部安置20-40厘米厚的EPS泡沫；所述沉降监测节点的沉降板的安装过程如下：（1）在EPS泡沫顶部进行填土，填土至与串接式位移计第n个沉降监测节点相邻的第n+1个沉降监测节点设计标高，各沉降监测节点之间间距保持一致；（2）在浅层强夯影响较强的区域范围内各个沉降监测节点设计标高处安装沉降板，每个沉降板通过水准仪进行标高测定，各沉降板之间采用夯实填土进行回填；（3）重复步骤（2），完成浅层强夯影响较强的区域范围内所有沉降板的安装，并记录各沉降板初始高程数据即测量构件测量的沉降数据与水准仪测量沉降板的标高数据之差；（4）采用细砂和膨润土对分层沉降监测点钻孔孔口进行回填处理；所述分层沉降兼水平位移监测点的安装过程如下：先在分层沉降兼水平位移监测点钻孔内安放测斜管，测斜管底部封头位于稳定地层中，测斜管内竖向均匀分布有沉降兼水平位移监测节点，测斜管安置完成后，在管外和孔壁之间倒入拌好的水泥砂浆，保证测斜管整体倾斜程度不超过5%，以完成测斜管底部封堵、固定工作；然后沿钻孔深度范围内由底部至顶部布设多个沉降磁环，将带有永久磁铁的沉降磁环固定在测斜管上，每个沉降磁环之间竖向距离保持一致，沉降磁环节点标高与测斜管内的沉降兼水平位移监测节点标高保持一致；最后测量分层沉降兼水平位移监测点深度范围内各分层沉降兼水平位移监测节点的初始标高，将带有读数开关的电磁沉降仪探头通过电磁沉降仪钢尺连接放入测斜管中，在电磁沉降仪钢尺的两侧带有两根导线，当电磁沉降仪探头通过沉降磁环时，将会使电磁沉降仪探头读数开关闭合，使地表的电磁沉降仪钢尺绞盘蜂鸣器发声，此时读取管口标记点上电磁沉降仪钢尺对应的刻度数值，即为沉降磁环的深度，并记录沉降数据。

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