強(qiáng)夯地基檢測(cè)中動(dòng)剛度和動(dòng)力觸探的應(yīng)用

王梓旭

(貴州正和工程質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)研究有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550005)

0 引 言

應(yīng)用實(shí)際案例分析及強(qiáng)夯地基檢測(cè)實(shí)踐，切實(shí)發(fā)揮動(dòng)剛度以及動(dòng)力觸探檢測(cè)兩種技術(shù)的應(yīng)用效果與價(jià)值，做好技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)及檢測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的把控，為強(qiáng)夯效果的檢測(cè)提供支持與保障。

1 動(dòng)剛度和動(dòng)力觸探檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

根據(jù)地基檢測(cè)實(shí)踐分析，采用的動(dòng)剛度以及動(dòng)力觸探檢測(cè)技術(shù)，均有著其優(yōu)點(diǎn)與局限。分析如下：

(1)動(dòng)力觸探檢測(cè)法。技術(shù)原理為對(duì)圓錐探頭連續(xù)貫入，根據(jù)錘擊數(shù)的多少反映地基土的密實(shí)程度和均勻程度。采用的檢測(cè)技術(shù)，測(cè)試深度水平高且速度快，獲得的數(shù)據(jù)連續(xù)，可直觀反映地基土密實(shí)程度，展現(xiàn)均勻性的變化程度。基于以往的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，采用動(dòng)力觸探檢測(cè)方法，存在系列措施，例如無(wú)法直接得到力學(xué)指標(biāo)，檢測(cè)的經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)；各個(gè)測(cè)試點(diǎn)之間的間距很大，很容易產(chǎn)生薄弱點(diǎn)，影響檢測(cè)的效果；如果填料的塊度較大，則很難有效進(jìn)尺。

(2)動(dòng)剛度法。技術(shù)檢測(cè)原理為機(jī)械阻抗法測(cè)樁，運(yùn)用動(dòng)剛度法，開(kāi)展強(qiáng)夯地基的檢測(cè)分析，獲得地基性能指標(biāo)。將相應(yīng)直徑大小的圓形鋼板，放到經(jīng)過(guò)平整處理的地基土，利用石膏實(shí)現(xiàn)鋼板和地基土連接，鋼板位置設(shè)置速度傳感器，運(yùn)用迫振方式，迫振錘上安裝瞬態(tài)激振力傳感器。處于鋼板迫振狀態(tài)，能夠采集鋼板下地基振動(dòng)速度時(shí)域曲線，經(jīng)過(guò)FFT轉(zhuǎn)換后，獲得振速頻域曲線。除此之外，采集力波時(shí)域信號(hào)，經(jīng)過(guò)FFT轉(zhuǎn)換處理后，獲得力波的振幅譜，兩者相除之后，獲得導(dǎo)納頻譜特征曲線。如果板下地基土小位移振動(dòng)，獲得動(dòng)剛度參數(shù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算后獲得某一容許沉降值下的地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值。采用的動(dòng)剛度法進(jìn)行檢測(cè)，可提供地基土的動(dòng)剛度與靜剛度，且可達(dá)到預(yù)估沉降的效果。使用的設(shè)備先進(jìn)性水平較高，地基檢測(cè)速度比較快。根據(jù)動(dòng)剛度檢測(cè)總結(jié)，影響深度同載荷試驗(yàn)，通常<2.5 d；受到板下介質(zhì)的影響，極易產(chǎn)生很大誤差。強(qiáng)夯地基檢測(cè)實(shí)踐中，單純運(yùn)用上述某種方法，都存在著相應(yīng)的缺陷，經(jīng)過(guò)不斷地探索與實(shí)踐，提出綜合運(yùn)用動(dòng)剛度法與動(dòng)力觸探法，開(kāi)展地基檢測(cè)分析，為地基處理工作的開(kāi)展提供支持與保障。

2 強(qiáng)夯地基檢測(cè)中動(dòng)剛度和動(dòng)力觸探的應(yīng)用實(shí)例

2.1 案例概述

以A項(xiàng)目為例，平面面積大約5 000 m2，填方最大值為100 m。根據(jù)鉆探孔和其他勘察方法得到的地層資料顯示，第①層素填土，以松散-稍密為主，局部位置中密-密實(shí)，干燥-稍濕。此層土為近兩年人工堆積形成，密實(shí)度差異很大；第②層素填土，以松散-稍密為主，局部位置中密-密實(shí)，干燥-稍濕。現(xiàn)結(jié)合此項(xiàng)目實(shí)踐，分析檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用。

2.2 強(qiáng)夯施工設(shè)計(jì)方案

基于保障地基性能達(dá)標(biāo)的目的，設(shè)計(jì)運(yùn)用8 000 kN·m表層強(qiáng)夯處理法，開(kāi)展處理操作，夯實(shí)點(diǎn)的布置，運(yùn)用正方形布置，詳見(jiàn)圖1。夯點(diǎn)的間距大小為6.0 m，按照主次夯實(shí)點(diǎn)采取間隔跳打方法，單點(diǎn)夯擊數(shù)為12擊與15擊。結(jié)束主次夯實(shí)處理后，運(yùn)用單擊夯擊能3 000 kN·m的強(qiáng)夯滿(mǎn)夯2遍，單次夯擊時(shí)單點(diǎn)夯擊數(shù)為2～3擊。按照設(shè)計(jì)操作方案，強(qiáng)夯處理后，地基土承載力特征值結(jié)果要大于100 kPa。運(yùn)用動(dòng)力觸探試驗(yàn)法與動(dòng)剛度檢測(cè)法，對(duì)夯實(shí)質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。

2.3 動(dòng)力觸探試驗(yàn)法

強(qiáng)夯地基檢測(cè)實(shí)踐中，運(yùn)用動(dòng)力觸探試驗(yàn)法，開(kāi)展質(zhì)量與效果檢測(cè)。檢測(cè)工作中鉆探施工作業(yè)，選擇DPP100-4D型工程鉆機(jī)設(shè)備，共計(jì)1臺(tái)，運(yùn)用干法鉆進(jìn)施工。運(yùn)用動(dòng)力觸探試驗(yàn)法，開(kāi)展檢測(cè)分析，使用的探桿材料，直徑大小為φ42 mm、重63.5 kg，為穿心錘。實(shí)際操作時(shí)，以76 cm的自由落距施工，將實(shí)用的圓錐實(shí)心探頭，貫入試驗(yàn)土層相應(yīng)的深度，同時(shí)測(cè)量記錄施工參數(shù)，比如貫入深度和錘擊數(shù)量。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)，獲得強(qiáng)夯地基的密實(shí)度大小。此次檢驗(yàn)實(shí)踐中，使用圓錐試驗(yàn)，選擇強(qiáng)夯作業(yè)前與強(qiáng)夯作業(yè)后開(kāi)展試驗(yàn)，進(jìn)尺延米設(shè)計(jì)為10 m。動(dòng)力觸探結(jié)果如下：

圖1 施工圖Fig.1 Construction drawing

(1)夯實(shí)前。共計(jì)4個(gè)，最小值為4.3；最大值為10.8；變異系數(shù)為0.55；平均值為5.9。

(2)夯實(shí)后。共計(jì)17個(gè)，最小值為9.1；最大值為14.4；變異系數(shù)為0.11；平均值為11.6。依據(jù)獲得的試驗(yàn)結(jié)果，經(jīng)過(guò)強(qiáng)夯處理后，第①層素填土的密實(shí)度得到提高。根據(jù)動(dòng)力觸探試驗(yàn)結(jié)果顯示，離散型顯著減小，整體的均勻性得到有效提高。依據(jù)各個(gè)孔夯實(shí)后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷，采取的強(qiáng)夯處理措施，有效處理深度超過(guò)9.0 m，同其他檢測(cè)方法結(jié)果基本一致。

2.4 動(dòng)剛度檢測(cè)

強(qiáng)夯地基檢測(cè)實(shí)踐中，綜合動(dòng)剛度檢測(cè)方法的優(yōu)勢(shì)和局限，選擇聯(lián)合運(yùn)用兩種檢測(cè)技術(shù)，輔助地基檢測(cè)作業(yè)的開(kāi)展，為強(qiáng)夯效果的檢測(cè)提供保障，獲得精準(zhǔn)高效的效果。工程實(shí)踐中設(shè)置相應(yīng)的動(dòng)剛度測(cè)試點(diǎn)，組織開(kāi)展地基檢測(cè)。根據(jù)動(dòng)剛度檢測(cè)結(jié)果分析，與動(dòng)力觸探檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用結(jié)果相吻合。

3 強(qiáng)夯地基檢測(cè)中動(dòng)剛度和動(dòng)力觸探的應(yīng)用總結(jié)

3.1 做好檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用把控

強(qiáng)夯地基檢測(cè)實(shí)踐中，運(yùn)用動(dòng)剛度檢測(cè)法和動(dòng)力觸探檢測(cè)法，要做好技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)的把控。例如，運(yùn)用圓錐動(dòng)力觸探方法，組織開(kāi)展檢測(cè)工作，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)方法如下：

(1)使用鉆具處理，達(dá)到試驗(yàn)層標(biāo)高上0.15 m位置，清除殘留的土壤。

(2)將準(zhǔn)備的貫入器，放置到孔內(nèi)部，防范沖擊孔底，始終保持貫入器與鉆桿等的垂直度達(dá)標(biāo)。對(duì)貫入器深度進(jìn)行測(cè)定，保證殘土厚度超過(guò)0.1 m。

(3)對(duì)貫入器按照15～30次/min，先打入土內(nèi)一定深度，不記錄錘擊數(shù)量，后期開(kāi)始記錄錘擊數(shù)量。如果遇到密實(shí)度很高的土層，錘擊數(shù)量>50擊，不可以強(qiáng)行打入，并且做好貫入深度的記錄。

(4)旋轉(zhuǎn)鉆桿，再提出貫入器，測(cè)量并且記錄相應(yīng)的參數(shù)。反復(fù)重復(fù)上述步驟，完成標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)。

3.2 做好檢測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的把控

根據(jù)強(qiáng)夯地基檢測(cè)實(shí)踐，若想切實(shí)發(fā)揮上述兩種技術(shù)的應(yīng)用效果與價(jià)值，要做好檢測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的把控，為強(qiáng)夯效果的檢測(cè)提供支持與保障。負(fù)責(zé)檢測(cè)工作的人員，要嚴(yán)格按照編制的地基檢測(cè)技術(shù)方案，把關(guān)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和質(zhì)量，為后續(xù)工作的開(kāi)展提供保障。動(dòng)態(tài)采集和檢查動(dòng)剛度和動(dòng)力觸探數(shù)據(jù)信息，對(duì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行分析，排除誤差數(shù)據(jù)，給出精準(zhǔn)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，評(píng)估強(qiáng)夯地基的性能水平。認(rèn)真落實(shí)把控措施，把關(guān)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，強(qiáng)夯地基處理實(shí)踐中，動(dòng)剛度和動(dòng)力觸探的運(yùn)用，通過(guò)檢驗(yàn)方法的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地基的高質(zhì)量檢測(cè)。文中結(jié)合實(shí)例，分析兩種方法的綜合運(yùn)用。根據(jù)檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用效果分析，能夠提供準(zhǔn)確的結(jié)果。