[发明专利]一种大粒径碎石地基夯实效果与承载力的无损检测方法

说明书

本发明提供一种大粒径碎石地基夯实效果与承载力的无损检测方法，属于承载力检测技术领域。该方法利用埋设土压力盒方法测量夯实过程中，回填土内土压力变化情况，利用高密度电阻率成像系统探测夯实前后地层中电阻率的分布情况，得出不同深度下地层的电阻率，利用电阻率的分布情况可以间接判断出重锤夯击影响到的范围和未影响到的范围，重锤夯击影响到的地层电阻率与基准电阻率值比较，得出不同深度地层电阻率的级差，通过对地层电阻率的计算分析，得到电阻率与孔隙率的关系，再通过孔隙比与承载力的关系，间接得到电阻率与承载力的关系，建立起电阻率‑密实度‑承载力三者之间的函数关系，最终得出大粒径碎石地基强夯的承载力。

技术领域

本发明涉及承载力检测技术领域，特别是指一种大粒径碎石地基夯实效果与承载力的无损检测方法。

背景技术

滨海工程中为了加快施工进度和取材经济方便，施工过程中常直接以开山爆破碎石作为碎石地基垫层。但是爆破后的岩石多为大粒径散体碎石，级配差、疏松、透水性强，有别于传统的砂土或软粘土回填材料，可定义为典型的大粒径散体物质体系。目前，利用大粒径散体碎石回填基础在国内外滨海工程中越来越多，是岩土工程界一个亟待研究的新的工程背景。

将爆破后的开山石夯击压实直接作为地基垫层这一工艺面临的关键问题是如何有效评价碎石地基夯击影响深度及地基承载力。针对散体物质体系，目前工程上常利用强夯法进行加固处理，并利用动力触探(超重型)和平板载荷试验确定其夯实效果和承载力。

平板荷载试验是在一定尺寸的刚性承压板上分级施加荷载，观测各级荷载作用下天然地基土随压力和变形的原位试验，适用于地表浅层地基，特别适用于各种填土、含碎石的土类。

动力触探即圆锥动力触探试验，它利用一定的锤击能量，将一定规格的探头打入土中，按贯入的难易程度来评价土的力学性质，重型动力触探适用于砂土和砾卵石，超重型动力触探适用于砾卵石。

将爆破后的开山石夯击压实直接作为地基垫层这一工艺面临的关键问题是如何有效评价碎石地基夯击影响深度及地基承载力，爆破碎石粒径和级配远大于现行路基施工技术规范的范围，现行规范没有明确其压实质量控制标准，对如何有效检测与评价其强夯加固效果缺乏行之有效的检测方法。

(1)《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)中对地基岩土的分类方法中规定将大于2mm的颗粒含量超过全重50％的土定义为碎石土，而爆破后的碎石粒径分布远远大于规范中的定义范围。

(2)针对大粒径碎石回填强夯后密实度和承载能力的评定亦是缺乏标准，《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)中对于碎石土地基承载力主要采用动力触探(超重型)和平板载荷试验对碎石土进行评价。动力触探受限于触探设备尺寸，探头直径小于爆破碎石尺寸；平板荷载试验的影响深度范围不超过两倍承压板宽度(或直径)，故只能了解地表浅层地基土的特性；承压板的尺寸比实际基础小，在刚性板边缘产生塑性区的开展，更易造成地基的破坏，使预估的承载力偏低，此外平板载荷试验平板面积小于爆破碎石粒径，难以获得有效承载力。

因此，传统的地基基础理论及标准在大粒径散体碎石基础承载力分析计算方面有所欠缺，利用它无法得到有效的结果，亟需探索一种新的方法有效的解决这一问题，弥补该检测技术空白，为大粒径散体碎石地基承载力检测方法奠定基础。

强夯加固处理是普遍采用的一种地基施工方法，然而，在实际工程中由于大粒径碎石块度分布不均、级配差、工程性质复杂，即使在夯击情况下也不能完全填充大粒径碎石空隙，夯击后往往形成骨架—空隙型结构，现行规范没有明确其压实质量控制标准，对如何有效检测与评价其强夯加固效果缺乏行之有效的检测方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种大粒径碎石地基夯实效果与承载力的无损检测方法。