路基压实强夯追密有效影响范围的测试方法与流程

本发明涉及路基强夯技术领域，尤其涉及一种路基压实强夯追密有效影响范围的测试方法。

背景技术：

路基是承受上部路面荷载并将荷载传递到下部地基的结构，路基的强度直接影响道路结构的稳定性，而路基填料的压实度是影响路基强度的重要因素。通过对路基土体进行压实，可以使土体的塑性变形减小，压缩性降低、透水性降低，以提高土体的抗剪强度和减少土体沉降，同时也可以在道路结构寿命周期内，减少由于土体松散而导致的各种道路病害。

但对于高填方路基而言，即使进行了分层压实，路基建成后还会有不同程度的压密沉降，为了提高路基压实质量，一般采用当路基填筑压实到一定高度后强夯追密。强夯法是一种通过一定重量的落锤从一定的高度自由下落，给路基以冲击和振动的形式来提高路基填土的承载能力和土体密实度的加固方法。这种加固方法可以将路基的承载力提高2到5倍，填土压缩性降低50%到90%，加固效果好，施工速度快并且节省材料。这一方法在被广泛投入使用的同时，也存在一定的问题。一是确定强夯时的夯击能一般按照经验选取数值；二是强夯追密时的路基填筑压实高度一般为3-5.0m；三是强夯追密时的没有考虑路基填料的影响。也就是目前的高填方路基强夯追密相关技术参数的确定较为随意，缺乏科学性。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种路基压实强夯追密有效影响范围的测试方法，实现高填方路基强夯追密效果的“数字化”，合理确定不同夯击能的有效加固深度和横向影响范围，避免强夯过程因夯间距布置及夯击能选取不合理而造成的资源浪费，影响施工进度。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种路基压实强夯追密有效影响范围的测试方法，包括如下步骤：

s1、埋设土压力盒；

s2、对路基进行强夯过程中获取土压力盒测得的数据；

s3、通过获取的数据分析强夯过程的有效加固深度和横向影响范围。

所述步骤s1包括在路基填筑过程中每层分别埋设土压力盒，土压力盒埋设在强夯点垂线所在的路基纵断面内，同层的土压力盒相对于强夯点的垂线对称布置，强夯点垂线处设置一个土压力盒，相邻土压力盒之间的间距为l，位于每层填筑路基最外侧的土压力盒与强夯点的连线和强夯点垂线之间的夹角为45°～60°，位于顶层的土压力盒与路基顶面之间的间距为d，顶层的土压力盒与第一层土压力盒之间的间距为4-6米，相邻层之间的土压力盒高度差为h，埋设的土压力盒的数据线向路基同一侧伸出。

所述同一层的相邻土压力盒之间的间距l为1.0-2.0米，相邻层之间的土压力盒之间的高度差h为1.0-1.5米，顶层的土压力盒与路基顶面之间的间距d不小于2米。

利用动态数据采集系统连接所有土压力盒的数据线，并分别测试强夯前和每次强夯后所有土压力盒输出的数据。

所述步骤s3包括夯击点下竖向有效加固深度的确定以及横向影响范围的确定，通过对动态数据采集系统采集的数据进行收集，确定每个土压力盒所承受的压力值，在夯击点下竖向深度内，深度越大土压力值越小，当测试的最小压力值为最大压力值的5%-10%时，认为这一最小压力值所对应的深度即为夯击点下竖向的有效加固深度；强夯时的横向影响范围的确定是根据动态数据采集系统采集的土压力值确定，距离夯击点横向距离越大，土压力越小，当测试的最小压力值为最大压力值得5%-10%时，设定这一最小压力值所对应的横向距离为强夯时横向影响范围的半径，以此距离为半径，夯击点为圆心而确定的范围即为强夯的横向影响范围。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：（1）通过在路基填筑过程中逐层排布土压力盒，利用土压力盒采集强夯过程中对应点的压力变化，确定路基压实强夯追密时的有效影响范围，而且可以将强夯效果数字化显示出来，然后根据数字化结果研究强夯法压实路基的规律，为类似强夯法施工提供依据。

（2）夯击能量为落锤重量与落距的乘积，不同夯击能量的落锤下落后，在深度和横向范围会对路基产生不同的压实影响效果，通过本方法测试，可得到不同夯击能的落锤对路基夯实时产生的影响范围，进而可以合理的确定落锤的重量及落距，即对夯击参数进行优化组合设计，使得夯击时的夯实效果及经济效果达到最优。

（3）通过将路基压实时强夯的影响范围数字化，可以合理的确定夯击点位及夯间距。目前强夯施工中通常是根据经验值进行夯击点位、夯点布置的形状及夯间距等参数的确定，这种方法较真实值有很大的偏差。但是，如果可以准确的将路基压实时强夯的影响范围数字化，就可以根据路基不同深度和横向范围需要的能量合理地确定下一夯击点位及夯间距，使夯击产生的偏差降到最低，更能够接近所预期的强夯效果。通过本发明将路基压实时强夯追密的影响范围数字化，可以确定夯击的具体位置及具体夯击时所需的加固深度和影响范围，避免对已经密实的土体产生干扰。

（4）本发明通过将路基压实强夯追密的影响范围数字化，可以使强夯追密的目的性更加明确，避免在夯击作业时作无用功，并且可以保证路基的每一区域都可以达到预期的夯实效果，使得强夯更加安全、夯击效率更高、更加经济合理。

附图说明

图1是土压力盒分布示意图；

其中：1、强夯点；2、土压力盒；3、路基。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明公开了一种路基压实强夯追密有效影响范围的测试方法，包括如下步骤：

s1、埋设土压力盒2；包括在路基3填筑过程中每层分别埋设土压力盒2，土压力盒2埋设在强夯点1垂线所在的路基纵断面内，同层的土压力盒2相对于强夯点1的垂线对称布置，强夯点1垂线处设置一个土压力盒2，相邻土压力盒2之间的间距为l，位于每层填筑路基最外侧的土压力盒2与强夯点1的连线和强夯点1垂线之间的夹角为45°～60°，位于顶层的土压力盒2与路基顶面之间的间距为d，顶层的土压力盒2与第一层土压力盒2之间的间距为4-6米，相邻层之间的土压力盒2高度差为h，埋设的土压力盒2的数据线向路基同一侧伸出；本发明优选的土压力盒埋设位置是同一层的相邻土压力盒2之间的间距l为1.0-2.0米，相邻层之间的土压力盒2之间的高度差h为1.0-1.5米，顶层的土压力盒2与路基顶面之间的间距d不小于2米；

s2、对路基3进行强夯过程中获取土压力盒2测得的数据；利用动态数据采集系统连接所有土压力盒2的数据线，并分别测试强夯前和每次强夯后所有土压力盒2输出的数据；

s3、通过获取的数据分析强夯过程的有效加固深度和横向影响范围，包括夯击点下竖向有效加固深度的确定以及横向影响范围的确定，通过对动态数据采集系统采集的数据进行收集，确定每个土压力盒所承受的压力值，在夯击点下竖向深度内，深度越大土压力值越小，当测试的最小压力值为最大压力值的5%-10%时，认为这一最小压力值所对应的深度即为夯击点下竖向的有效加固深度；强夯时的横向影响范围的确定是根据动态数据采集系统采集的土压力值确定，距离夯击点横向距离越大，土压力越小，当测试的最小压力值为最大压力值得5%-10%时，设定这一最小压力值所对应的横向距离为强夯时横向影响范围的半径，以此距离为半径，夯击点为圆心而确定的范围即为强夯的横向影响范围。

总之，本发明通过在路基填筑过程中逐层排布土压力盒，利用土压力盒采集强夯过程中对应点的压力变化，确定路基压实强夯追密时的有效影响范围，而且可以将强夯效果数字化显示出来，然后根据数字化结果研究强夯法压实路基的规律，为类似强夯法施工提供依据。夯击能量为落锤重量与落距的乘积，不同夯击能量的落锤下落后，在深度和横向范围会对路基产生不同的压实影响效果，通过本方法测试，可得到不同夯击能的落锤对路基夯实时产生的影响范围，进而可以合理的确定落锤的重量及落距，即对夯击参数进行优化组合设计，使得夯击时的夯实效果及经济效果达到最优；通过将路基压实时强夯的影响范围数字化，可以合理的确定夯击点位及夯间距。目前强夯施工中通常是根据经验值进行夯击点位、夯点布置的形状及夯间距等参数的确定，这种方法较真实值有很大的偏差。但是，如果可以准确的将路基压实时强夯的影响范围数字化，就可以根据路基不同深度和横向范围需要的能量合理地确定下一夯击点位及夯间距，使夯击产生的偏差降到最低，更能够接近所预期的强夯效果。通过本发明将路基压实时强夯追密的影响范围数字化，可以确定夯击的具体位置及具体夯击时所需的加固深度和影响范围，避免对已经密实的土体产生干扰；本发明通过将路基压实强夯追密的影响范围数字化，可以使强夯追密的目的性更加明确，避免在夯击作业时作无用功，并且可以保证路基的每一区域都可以达到预期的夯实效果，使得强夯更加安全、夯击效率更高、更加经济合理。