[发明专利]定义并计算夯沉比评价夯锤转换效能的方法

说明书

技术领域

本发明定义并计算夯沉比评价夯锤转换效能的方法，属于土木工程地基处理技术领域，具体涉及夯锤的效能转化方面。

背景技术

强夯法是一种将几十吨(一般为8-40t)重锤从几十米(一般6-40m)高处自由落下，对地基土进行挤密、强力夯实的方法。目前的情况是，强夯实践发展快，而强夯机理和设计理论仍有许多含混不清之处，理论远远落后于实践，强夯的能量分配、施工优化等问题一直备受关注。

强夯目前主要是以加固地基的土体为对象，来检测并评价土体的加固效果，但是无法评价强夯时夯锤自身的效能转换，对于夯锤的效能转换，缺少一种评价方法。强夯冲击地基为一个复杂的课题，强夯过程是一个非常复杂的非线性过程，至今仍然没有一套成熟的理论及计算方法。夯锤和地层之间的相互作用是强夯地基处理效果研究的重要内容，了解清楚冲击作用会对正确认识夯击效能、能量消耗等方面有好处，为进一步开展从夯锤冲击地基角度来认识强夯加固效果机理研究提供帮助，为今后实际工程设计施工方面做相应的指导，引入夯沉比，定义并计算夯沉比，为强夯时夯锤的效能转化提供一种新的方法，能够评价强夯时夯锤能量转换效率，通过现场试夯，可以得到相应夯锤的夯沉比及其曲线，有利于选择较高转换效能的强夯设备。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供一种定义夯沉比，并以夯锤为研究对象，计算夯沉比并评价夯击效能的方法，对实际工程中提高效率，能量分配、降低耗能具有重要意义。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：定义并计算夯沉比评价夯锤转换效能的方法，通过多组夯锤的夯击试验，定义并分别计算各组夯沉比绘制夯击次数—夯沉比曲线图组合对比以评价夯锤的转换效能，其中b为测量所得单击夯沉量，S为通过积分计算出的夯锤行程数值，具体步骤如下：

a)在每组夯锤的顶部中心均安装加速度传感器进行夯击试验，并通过动态测试采集仪记录每组夯锤每一击的动态加速度数据；

b)根据采集的动态加速度数据得出每组夯锤每一击的加速度时程曲线；

c)将上述每组夯锤的加速度时程曲线中加速度发生变化的拐点处的时间归零，作为夯锤冲击行程的起点，得到修正后单击作用下夯锤冲击行程的加速度时程曲线；

d)以夯锤落地速度为初始条件，作为冲击时程的开始，将采集到的加速度时程曲线通过A/D转换得到离散的数据；

e)根据冲击动力学原理，将上述加速度数据以数值积分

vi=v0-Σi=1n(|ai|·δt)]]>

其中为夯锤落地速度，h为夯锤落距，g为重力加速度；

a_i为加速度传感器测试值，δt为时间积分步长；

计算每组的夯锤速度v_i，得到每组夯锤的速度时程曲线；

f)进一步将速度数据以数值积分

Si=Σi=0n(vi·δt)]]>

其中v_i为上述夯锤速度，δt为时间积分步长；

计算每组夯锤行程数值S，得到该组夯锤的位移时程曲线；