CN117552483B - 一种强夯处理地基加固影响范围的测试方法 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
技术领域
本发明属于岩土工程检测领域，具体涉及一种强夯处理地基加固影响范围的测试方法。
背景技术
强夯法作为地基处理的重要手段已广泛应用在工程建设领域中，强夯处理地基加固影响范围的有效评价对工程的安全建设影响深远。现有强夯加固影响范围的研究主要依靠现场试验、室内模型试验和数值模拟的手段进行。
目前工程中使用较为广泛的方法是通过对地基强夯处理前后，在夯击点及其周围不同位置现场取样，进行室内土工实验对比，根据强夯前后土层物理力学性质的变化程度，可以较好地判断取样位置处土体纵向加固效果，但是无法对强夯加固范围的横向影响区间进行判定，且此方法存在人工取样成本高、取样位置少且数量有限、试验耗时长、影响施工工期等诸多不利因素，容易导致最终结果与工程实际存在偏差的缺陷。针对此问题通过室内模型试验与数值模拟的手段，可以以较小的成本、在短时间内获得近似准确的试验结果且可反复进行多次试验，但是由于模型存在尺寸效应、使用材料参数的误差、使用设备无法完全模拟实际工况等的问题，造成实验结果同样具有一定局限性，通常各检测手段之间由于加固范围判别结果不统一造成试验所得结论较难推广应用。
发明内容
为了克服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缺陷，本发明提供了一种设计合理、成本低、省时省力、安装方便、可靠性高、自动化程度较高且可以实现对强夯影响范围内土体不同深度的变形监测的强夯处理地基加固影响范围的测试方法。
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：
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、强夯施工过程中变形监测点监测数据、强夯试验后变形监测点监测数据，测算出地基加固影响范围。
进一步地，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，其余分层沉降监测点均匀分布于与夯点中心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，由于锤底面积有限，仅考虑按一圈均匀布置点位；所述分层沉降兼水平位移监测点在试验用夯锤底部***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，布设点位数根据选用实验用夯锤规格与夯击能级而定。
进一步地，所述安装变形监测元件并获取强夯前分层沉降监测点及分层沉降兼水平位移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，试验用夯锤底部范围分层竖向的试验用夯锤底部钻孔的孔径比对应串接式位移计、沉降板的最大外径d大10mm～20mm，试验用夯锤底部***范围用于安装分层沉降兼水平位移监测点的试验用夯锤外钻孔的孔径比对应测斜管的最大外径d大50mm～100mm。钻孔深度根据强夯能级、地质情况等因素进行确定。在待监测土体***的6-10m处架设水准仪，架设高度为1.0m～1.5m，便于观测。在选择好观测位置后架设水准仪，施工前后水准仪不宜发生位置变动。在钻探完毕后采用水准仪对钻孔深度进行测量，保持钻孔底部深度测量误差在控制范围内；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标高数据及初始高程数据，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。组装测量构件，首先垂直架设滑轮架，将测量构件钢尺放置于滑轮的凹槽内，清理测量构件钢尺的测量端，保证吊线锤自然铅垂，尖端朝下，测量构件钢尺另一端悬挂测力计。测量构件在同一布设点位施工前后测量时，宜选用相同架设点。
进一步地，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钢尺，使得钢尺吊线锤尖端接触到引测板板面，读取钢尺的数据，串接式位移计通过数据传输与测量仪表连接，测量构件及测量仪表上的数据即为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的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。
进一步地，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。
进一步地，获取强夯施工过程中深度范围内变形监测点监测数据步骤如下：
（1）强夯施工过程中，在每击实验用夯锤落地后，待土层变化稳定后，开始对分层沉降兼水平位移监测点的数据测量工作；当电磁沉降仪探头进入沉降磁环磁场的范围时，电磁沉降仪探头开关闭合，接收***的蜂鸣器发出蜂鸣声或指示灯点亮，此时读取管口标记点上电磁沉降仪钢尺电缆对应的刻度数值，即为对应夯击次数下分层沉降兼水平位移监测点位置的沉降磁环的深度数据；
（2）测斜管内的第1个沉降兼水平位移监测节点位于土层变化稳定地层中，节点编号自土层变化稳定地层的第1个节点起算向上逐级增加，将第i个沉降兼水平位移监测节点和第i+1个沉降兼水平位移监测节点之间的土层记作第i个土层；其中，i为正整数，且1≤i＜n;
（3）将试验用夯锤外钻孔地面上的电磁沉降仪的编号记为1到n，采集n个电磁沉降仪的沉降数据，得到第i个土层的相对沉降量；
（4）根据公式得到第j次夯击次数下第i个土层相对稳定地层的绝对沉降量/>；其中，i'为正整数，且1≤i'≤i；
（5）将第J次夯击次数下获取的对应第i个土层相对稳定地层的绝对沉降量分别记作Si(1)，...，Si(j) ...，Si(J)，以夯击次数j第为横坐标，以第i个土层相对稳定地层的绝对沉降量为纵坐标，绘制并拟合得到第i个土层的随夯击次数增加的沉降量变化曲线，并获取第i个土层的沉降变化量；其中，J为正整数，且1≤j'≤J；
（6）多次重复步骤（4）和步骤（5），得到各个深度位置对应土层的沉降变化量，进而获取土层最大沉降变化量所对应的沉降兼水平位移监测节点位置；
（7）下放测斜仪探头进行水平位移变形数据的获取，对n个测斜仪探头所测试的水平位移数据进行采集，得到每一次夯击后，第i个土层的相对水平位移量；
（8）将J次夯击次数下获取的第i个土层相对稳定地层的绝对水平位移量分别记作Vi(1)，...，Vi(j) ...，Vi(J)，以夯击次数为横坐标，以第i个土层相对稳定地层的绝对水平位移量为纵坐标，绘制并拟合得到第i个土层在随夯击次数增加情况下的水平位移变化量曲线。
下放测斜仪探头获取水平位移数据，水平位移数据均为每个沉降兼水平位移监测节点处的变化数据，沉降兼水平位移监测节点处有与测斜仪探头进行卡扣的构件，卡扣固定测斜仪探头后，测斜仪探头即测量该沉降兼水平位移监测节点处的位移情况，测量完一个沉降兼水平位移监测节点后，旋转测斜仪探头通过卡扣，到达下一个节点时，再进行旋转进行固定卡扣。
更进一步地，所述采集n个电磁沉降仪的沉降数据，得到第i个土层的相对沉降量的具体过程如下：先在分层沉降兼水平位移监测点的测斜管中采用电磁沉降仪探头对每个沉降兼水平位移监测节点的竖向位移进行监测；然后按照电磁沉降仪所测试的位移数据，将第j次夯击次数下第i个土层所测试的深度数据与第j-1次夯击次数下第i个土层所测试的深度数据的差值，记作第j次夯击次数下第i个土层的相对沉降量/>,所述对n个测斜仪探头所测试的水平位移数据进行采集，得到每一次夯击后，第i个土层的相对水平位移量/>,其过程如下：先在测斜管中采用测斜仪探头对每个沉降兼水平位移监测节点的水平位移进行监测；然后按照测斜仪探头所测试的水平位移数据，将第j次夯击次数下第i个土层测斜仪探头所测试的数据与第j-1次夯击次数下第i个土层测斜仪探头所测试的数据进行差值，记作第j次夯击次数下第i个土层的绝对水平位移量/>。
所述获取强夯试验后变形监测点监测数据的步骤如下：
在强夯施工结束后，先按照获取强夯施工过程中变形监测点位监测数据的过程测量分层沉降兼水平位移监测点的数据，得到了分层沉降兼水平位移监测点各监测点的水平位移、沉降变化数据，并得到了相关沉降量曲线、水平位移量曲线；然后获取试验用夯锤的锤底分层沉降监测点数据，用施工机械将实验用夯锤从施工点位处吊离，在布设分层沉降监测点附近区域进行探井开挖工作，挖至沉降监测节点顶部EPS泡沫以下1.0m～1.5m标高的范围，使用铲子挖出探井中各沉降板周边的土体，使得每个埋设的沉降板至少暴露出1处用于连接引测板的连接孔，自上而下分别采用引测杆一端与沉降板连接，另一端与引测板连接，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位置，通过水准仪观测分层沉降监测点不同深度范围内每个沉降板的标高，并进行记录，在开挖的探井底部范围，通过凿出沉降监测节点顶部设置的EPS泡沫板，找出盘绕安放的数据传输导线，采用测量仪表连接串接式位移计的数据传输线，测量各沉降监测节点处的沉降量，并人工测量底部沉降板与顶部沉降监测节点间高差，整理顶部沉降板之间、底部沉降监测节点之间的相对强夯施工前初始值的差异、底部沉降板与沉降监测节点顶部监测点间高差相对强夯施工前初始值的差异，并汇总编制试验用夯锤底部监测深度范围内各沉降监测节点的夯后绝对沉降量。
进一步地，所述强夯处理地基加固影响范围的测试方法，对地基加固影响范围进行测算的步骤为：先将各分层沉降监测点处监测的最终沉降数据进行整理，绘制对应强夯能级条件下各沉降监测节点不同深度的沉降曲线，再将分层沉降兼水平位移监测节点夯击过程中沉降监测数据与最终沉降监测数据进行整理，绘制对应强夯能级条件下各分层沉降兼水平位移监测点不同深度的沉降量曲线、水平位移量曲线；绘制对应强夯能级条件下随着夯击次数的增加，各沉降兼水平位移监测节点处的沉降量变化曲线、水平位移量变化曲线，最后结合施工区域原始土质条件、强夯施工过程中监测节点的水平位移变化曲线、强夯作用后监测节点最终位移量，对地基加固影响范围进行测算。
本发明所采用的土体强夯加固影响范围监测装置结构简单、设计合理且安装布设简便，投入成本较低，可对土层同一垂直线上不同深度的变形进行实时监测。相比较现有的夯点取样进行室内土工试验，测试更加全面，监测精度高，且自动化程度高，效率更高，基本不影响施工工期。
本发明通过对强夯施工前后分别对各个不同测点中不同深度水平位移和竖向沉降的监测分析，获得监测范围内各点变形量，计算得到强夯地基加固影响范围，可以准确得到真实工程现场中强夯施工的竖向影响范围和水平方向扩散的影响范围，进而根据不同范围内土体变形量的统计划分加固影响区域，确定在强夯地基处理过程中各区域范围内的加固程度，相比较室内模型试验，能真实的反映强夯处理地基加固影响范围，测试结果对强夯法施工和设计有更好的指导性。
本发明所采用的沉降监测构件包括沉降板、串接式位移计、电磁沉降仪、测斜仪，其技术成熟，设备安装使用简单，并且在监测范围内，自锤底中心呈均匀辐射状布置了多组测点，可分别对实验用夯锤锤底影响区域、周边影响区域的沉降变形情况进行监测，实现对强夯加固范围的准确掌控。
本发明针对实验用夯锤底部深层强夯影响较强的区域范围与深层强夯影响较弱的区域范围的不同加固表现，分区段进行适应性监测，自起夯面起加固效果突出的强夯影响较强的区域范围的监测点采用沉降板进行监测，沉降板自身刚度较大不易受强夯冲击、土体压缩而造成破坏导致结果失真；在加固效果较轻的深层强夯影响较弱的区域范围采用串接式位移计的方式进行监测，深层强夯影响较弱的区域范围内各层土体变形幅度小，采用对变形较为敏感的串接式位移计可以显著观察各监测点之间测变形情况，对深层强夯影响较弱的区域范围具有较强的适应性。强夯施工后实验用夯锤底部的监测采取定点开挖的方式进行，在实验用夯锤底部布设的点位中间进行开挖，开挖至串接式位移计顶端，本发明采用开挖情况下水准仪观测与测量仪表统计相结合的方式，可以实现实验用夯锤底部分层沉降的准确统计。
附图说明
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明强夯加固影响范围测试方法测点布设平面示意图；
图2为本发明强夯加固影响范围测试方法测点布设剖面图；
图3为本发明强夯加固影响范围测试方法中串接式位移计埋设方法示意图；
图4为本发明强夯加固影响范围测试方法测点内沉降板的埋设与初值测量；
图5为本发明强夯加固影响范围测试方法强夯后测量示意图；
图6为电磁沉降仪沉降计算示意图；
图7为测斜管组成示意图；
图8为钻孔内整平结构示意图；
图9为沉降板吊放示意图；
附图标记说明：
1—试验用夯锤；2—分层沉降监测点；2-1—试验用夯锤底部钻孔；2-2—沉降板；2-2-1—吊环；2-2-2—引测杆；2-2-3—引测板；2-2-4—螺纹；2-3—夯实填土；2-4—EPS泡沫；2-5—串接式位移计；2-5-1—测量仪表；2-5-2—液压泵；2-5-3—位移计；2-5-4—位移传递杆；2-5-5—液压锚头；2-5-6—伸缩管；2-5-7—串接式位移计管壁；3—分层沉降兼水平位移监测点；3-1—电磁沉降仪；3-2—测斜仪；3-3—测斜仪探头；3-2-1—读数仪；3-2-2—电缆；3-3-1—导向轮；3-3-2—导向槽；3-4—电磁沉降仪探头；3-5—沉降磁环；3-6—测斜管；3-7-实验用夯锤外钻孔；4—地面；5—水准仪；6—测量构件；6-1—滑轮架；6-2—测力计；6-3—滑轮；6-4—测量构件钢尺；6-5—吊线锤；7-探井；8-吊线；9-吊锤；10-吊锤连接环；11-水泥砂浆；12-土层分界面；13-底部封头；14-稳定地层，15-填充材料。
具体实施方式
下面将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。
实施例1
如图1至9所示，本实施例的强夯处理地基加固影响范围的测试方法，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1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2及布设在试验用夯锤1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3；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。
进一步地，所述分层沉降监测点2的布设是根据试验用夯锤1的尺寸，在夯点位置处试验用夯锤1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，其余分层沉降监测点2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，其与夯点的中心的连线形成360°/（Q-1）夹角，其余分层沉降监测点2与夯点中心之间的间距为0.5-1.5m，由于锤底面积有限，仅考虑按一圈均匀布置点位；所述分层沉降兼水平位移监测点3在试验用夯锤1底部***进行布设，分层沉降兼水平位移监测点3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试验用夯锤1外侧边线0.5m～1.5m的位置，之后每间隔1m～2m布设一个点位，布设点位数根据选用实验用夯锤规格与夯击能级而定。
进一步地，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2-1及试验用夯锤外钻孔3-7，试验用夯锤1底部范围分层竖向的试验用夯锤底部钻孔2-1的孔径比对应串接式位移计2-5、沉降板2-2的最大外径d大10mm～20mm，试验用夯锤底部***用于安装分层沉降兼水平位移监测点3的试验用夯锤外钻孔3-7的孔径比对应测斜管3-6的最大外径d大50mm～100mm。钻孔深度根据强夯能级、地质情况等因素进行确定。在待监测土体***的6-15m处架设水准仪5，架设高度为1.0m～1.5m，便于观测。在选择好观测位置后架设水准仪5，施工前后水准仪5不宜发生位置变动。在钻探完毕后采用水准仪5对钻孔深度进行测量，保持钻孔底部深度测量误差在控制范围内；然后在每个试验用夯锤底部钻孔2-1的地面4上安装测量构件6、测量仪表2-5-1，每个试验用夯锤底部钻孔2-1内安装分层沉降监测点2，每个试验用夯锤外钻孔3-7内设有分层沉降兼水平位移监测点3，试验用夯锤外钻孔3-7的地面4上安装有电磁沉降仪3-1和测斜仪3-2；最后通过水准仪5记录安装过程及完成后各分层沉降监测点2的标高数据及初始高程数据，用测量仪表2-5-1及测量构件6记录各分层沉降监测点2的沉降数据，通过电磁沉降仪3-1和测斜仪3-2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3的沉降数据及水平位移数据；所述测量构件6包括滑轮架6-1、滑轮6-3、测量构件钢尺6-4，所述滑轮架6-1上设有滑轮6-3，所述滑轮6-3的凹槽内放置测量构件钢尺6-4，测量构件钢尺6-4一端位于钻孔内连接有吊线锤6-5，测量构件钢尺6-4另一端连接测力计6-2。组装测量构件6，首先垂直架设滑轮架6-1，将测量构件钢尺6-4放置于滑轮6-3的凹槽内，清理测量构件钢尺6-4的测量端，保证吊线锤6-5自然铅垂，尖端朝下，测量构件钢尺6-4另一端悬挂测力计6-2。测量构件6在同一布设点位施工前后测量时，宜选用相同架设点。
进一步地，所述分层沉降监测点2是在试验用夯锤底部钻孔2-1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2-5及布设在浅表层强夯影响较强的区域范围内的沉降板2-2，沉降板2-2与引测杆2-2-2一端连接，引测杆2-2-2另一端与引测板2-2-3连接，沉降板2-2上还设有用于连接钢丝绳的吊环2-2-1，分层沉降监测点2地面4处架设测量构件6并下放测量构件钢尺6-4，使得测量构件钢尺6-4吊线锤6-5尖端接触到引测板2-2-3板面，读取测量构件钢尺6-4的数据，串接式位移计2-5通过数据传输与测量仪表2-5-1连接，测量构件钢尺6-4及测量仪表2-5-1上的数据为强夯后沉降监测节点的沉降数据；
所述沉降监测节点为串接式位移计2-5的安装过程如下：
（1）第1个沉降监测节点位于稳定地层14中，节点编号自稳定地层14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2-2-1，并将钢丝绳与吊环2-2-1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2-2-1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2-5-2连接，操作液压泵2-5-2工作，液压泵2-5-2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2-5-5扩张，所述沉降监测节点中的液压锚头2-5-5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2-4；
所述沉降监测节点的沉降板2-2的安装过程如下：
（1）在EPS泡沫2-4顶部进行填土，填土至与串接式位移计2-5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2-2，通过吊线8连接用于平整孔洞的孔内平整用吊锤9，吊线8与吊锤9之间连接有吊锤连接环10，通过多次向下锤击击实沉降板2-2下部土体，达到对应面层标高后，收起吊锤9，每个沉降板2-2通过水准仪5进行标高测定，各沉降板2-2之间采用夯实填土2-3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2-2的安装，并记录各沉降板2-2初始高程数据即测量构件6测量的沉降数据与水准仪5测量沉降板2-2的标高数据之差；
（4）采用细砂和膨润土对分层沉降监测点2钻孔孔口进行回填处理。
进一步地，所述分层沉降兼水平位移监测点3的安装过程如下：先在分层沉降兼水平位移监测点3钻孔内安放测斜管3-6，测斜管3-6的底部封头13位于稳定地层14中，测斜管3-6内竖向均匀分布有沉降兼水平位移监测节点，测斜管3-6安置完成后，在管外和孔壁之间倒入拌好的水泥砂浆11，保证测斜管3-6整体倾斜程度不超过5%，以完成测斜管3-6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3-5，将带有永久磁铁的沉降磁环3-5固定在测斜管3-6上，每个沉降磁环3-5之间竖向距离保持一致，沉降磁环3-5节点标高与测斜管3-6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3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3-4和测斜仪探头通过电磁沉降仪钢尺连接放入测斜管3-6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3-4通过沉降磁环时，将会使电磁沉降仪探头3-4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3-5的深度，并记录沉降数据。
进一步地，获取强夯施工过程中深度范围内变形监测点监测数据的步骤如下：
（1）强夯施工过程中，在每击实验用夯锤1落地后，待土层变化稳定后，开始对分层沉降兼水平位移监测点3的数据测量工作；当电磁沉降仪探头3-4进入沉降磁环3-5磁场的范围时，当电磁沉降仪探头3-4开关闭合，接收***的蜂鸣器发出蜂鸣声或指示灯点亮，此时读取管口标记点上电磁沉降仪钢尺电缆对应的刻度数值，即为对应夯击次数下分层沉降兼水平位移监测点3位置的沉降磁环3-5的深度数据；
（2）测斜管3-6内的第1个沉降兼水平位移监测节点位于土层变化稳定地层中，节点编号自土层变化稳定地层的第1个节点起算向上逐级增加，将第i个沉降兼水平位移监测节点和第i+1个沉降兼水平位移监测节点之间的土层记作第i个土层；其中，i为正整数，且1≤i＜n;
（3）将试验用夯锤1外钻孔地面上的电磁沉降仪3-1的编号记为1到n，采集n个电磁沉降仪3-1的沉降数据，得到第i个土层的相对沉降量；
（4）根据公式得到第j次夯击次数下第i个土层相对稳定地层的绝对沉降量/>，其中，i'为正整数，且1≤i'≤i；
（5）将第J次夯击次数下获取的对应第i个土层相对稳定地层14的绝对沉降量分别记作Si(1)，...，Si(j) ...，Si(J),以夯击次数j为横坐标，以第i个土层相对稳定地层14的绝对沉降量为纵坐标，绘制并拟合得到第i个土层随夯击次数增加的沉降量变化曲线，并获取第i个土层的沉降变化量；其中，J为正整数，且1≤j'≤J；
（6）多次重复步骤（4）和步骤（5），得到各个深度位置对应土层的沉降变化量，进而获取土层最大沉降变化量所对应的沉降兼水平位移监测节点位置；
（7）下放测斜仪探头3-3进行水平位移变形数据的获取，对n个测斜仪探头3-3所测试的水平位移数据进行采集，得到每一次夯击后，第i个土层的相对水平位移量；
（8）将J次夯击次数下获取的第i个土层相对稳定地层14的绝对水平位移量分别记作Vi(1)，...，Vi(j) ...，Vi(J)，以夯击次数为横坐标，以第i个土层相对稳定地层14的绝对水平位移量为纵坐标，绘制并拟合得到第i个土层在随夯击次数增加情况下的水平位移变化量曲线。
更进一步地，所述采集n个电磁沉降仪3-1的沉降数据，得到第i个土层的相对沉降量的具体过程如下：先在分层沉降兼水平位移监测点3的测斜管3-6中采用电磁沉降仪探头3-4对每个沉降兼水平位移监测节点的竖向位移进行监测；然后按照电磁沉降仪3-1所测试的位移数据，将第j次夯击次数下第i个土层所测试的深度数据与第j-1次夯击次数下第i个土层所测试的深度数据的差值，记作第j次夯击次数下第i个土层的相对沉降量,所述对n个测斜仪探头3-3所测试的水平位移数据进行采集，得到每一次夯击后，第i个土层的相对水平位移量/>,其过程如下：先在测斜管3-6中采用测斜仪探头3-3对每个沉降兼水平位移监测节点的水平位移进行监测；然后按照测斜仪探头所测试的水平位移数据，将第j次夯击次数下第i层测斜仪探头3-3所测试的数据与第j-1次夯击次数下第i层测斜仪探头3-3所测试的数据进行差值，记作第j次夯击次数下第i个土层的绝对水平位移量/>。
下放测斜仪探头3-3获取水平位移数据，水平位移数据均为每个沉降兼水平位移监测节点处的变化数据，沉降兼水平位移监测节点处有与测斜仪探头3-3进行卡扣的构件，卡扣固定测斜仪探头3-3后，测斜仪探头3-3即测量该沉降兼水平位移监测节点处的位移情况，测量完一个沉降兼水平位移监测节点后，旋转测斜仪探头3-3通过卡扣，到达下一个节点时，再进行旋转进行固定卡扣。
所述获取强夯试验后变形监测点监测数据的步骤如下：
在强夯施工结束后，先按照获取强夯施工过程中变形监测点位监测数据的过程测量分层沉降兼水平位移监测点3的数据，得到了分层沉降兼水平位移监测点3各监测节点的水平位移、沉降变化数据，并得到了相关沉降量曲线、水平位移量曲线；然后获取试验用夯锤的锤底分层沉降监测点2数据，用施工机械将实验用夯锤1从施工点位处吊离，在布设分层沉降监测点2附近区域进行探井7开挖工作，挖至沉降监测节点顶部EPS泡沫2-4以下1.0m～1.5m标高的范围，使用铲子挖出探井7中各沉降板2-2周边的土体，使得每个埋设的沉降板2-2至少暴露出1处用于连接引测板2-2-3的连接孔，自上而下分别采用引测杆2-2-2一端与沉降板2-2连接，另一端与引测板2-2-3连接，分层沉降监测点2地面4处架设测量构件6并下放测量构件钢尺6-4，使得测量构件钢尺6-4吊线锤6-5尖端接触到引测板2-2-3板面位置，通过水准仪5观测分层沉降监测点2不同深度范围内每个沉降板2-2的标高，并进行记录，在开挖的探井7底部范围，通过凿出沉降监测节点顶部设置的EPS泡沫2-4板，找出盘绕安放的数据传输导线，采用测量仪表2-5-1连接串接式位移计2-5的数据传输线，测量各沉降监测节点处的沉降量，并人工测量底部沉降板2-2与顶部沉降监测节点间高差，整理顶部沉降板2-2之间、底部沉降监测节点之间的相对强夯施工前初始值的差异、底部沉降板2-2与沉降监测节点顶部监测点间高差相对强夯施工前初始值的差异，并汇总编制试验用夯锤底部监测深度范围内各沉降监测节点的夯后绝对沉降量。
进一步地，所述对地基加固影响范围进行测算的步骤为：先将各分层沉降监测点2处监测的最终沉降数据进行整理，绘制对应强夯能级条件下各沉降监测节点不同深度的沉降曲线，再将分层沉降兼水平位移监测节点夯击过程中沉降监测数据与最终沉降监测数据进行整理，绘制对应强夯能级条件下各分层沉降兼水平位移监测点3不同深度的沉降量曲线、水平位移量曲线；绘制对应强夯能级条件下随着夯击次数的增加，各沉降兼水平位移监测节点处的沉降量变化曲线、水平位移量变化曲线，最后结合施工区域原始土质条件、强夯施工过程中各分层沉降监测点的沉降曲线、各分层沉降兼水平位移监测点的沉降量变化曲线及水平位移变化曲线，得到强夯施工后各分层沉降监测点及分层沉降兼水平位移监测点最终位移量即能产生位移变化的最远量程，测算出地基加固影响范围。
在夯点位置试验用夯锤1底部与土体直接接触区域4m内沿竖向布设分层沉降监测点2，在试验用夯锤1底部与土体直接接触区域外1.5m内沿竖向布设分层沉降兼水平位移监测点3；
优选的，强夯地基处理为素填土，强夯夯击能选用6000kN•m，试验用夯锤1选用锤底为圆形，直径2.5m实验用夯锤，Q=4，在夯点中心布置1个分层沉降监测点2，其余3个分层沉降监测点2距离中心点距离均为1.0m，并按照120°夹角均匀分布在实验用夯锤范围内。
试验用夯锤1外侧分层沉降兼水平位移监测点3与锤底分层沉降监测点2在同一条射线上，按照120°夹角呈放射型布设，第一个分层沉降兼水平位移监测点3距离试验用夯锤1外侧边线0.5m，之后按照每间隔1m布设一个点位，每条射线布设4个分层沉降兼水平位移监测点3，共计12个。
水准仪5架设在距离夯点15m的位置,架设高度1.2m，并保证本夯点施工中水准仪5不发生位置变动。
实际使用时，测斜管3-6材质可选择用ABS或者钢制，管径70mm，100mm等。
串接式位移计2-5、沉降板2-2的最大外径d为100mm，分层沉降监测点2钻孔直径120mm；测斜管3-6外径70mm，分层沉降兼水平位移监测点3钻孔直径150mm；根据夯击能和地质情况，所有钻孔深度为9m。
实际使用时，浅层强夯影响较强的区域和深层强夯影响较弱区域分界线可根据地质情况，结合工程经验综合确定。
浅层强夯影响较强的区域和深层强夯影响较弱区域分界线位置为自试验用夯锤底部钻孔2-1孔口向下4.0m位置处，分界线以上范围安装沉降板2-2，分界线以下范围安装串接式位移计2-5。
分层沉降监测点2的数量n=9，相邻两个分层沉降监测点2的竖向间距为1m。
填土后保证最顶面串接式位移计2-5监测节点距离顶部最近沉降板2-2垂直距离为1m，确保各监测节点竖向间距一致。
分层沉降兼水平位移监测点3中沉降磁环3-5竖向间距为1m，测斜管3-6内测量节点间距为1m，最下端沉降磁环3-5距离试验用夯锤底部钻孔2-1孔底0.5m，每个试验用夯锤底部钻孔2-1布置沉降磁环3-5的个数为9。
实际使用中，填充材料15可采用细砂或微膨胀土。
优选的，填充材料15采用细砂。
电磁沉降仪的数量n=9， 沉降兼水平位移监测节点i，1≤i＜9。
同一夯点夯击次数J=6,1≤j≤6。
如图5所示，探井7开挖位置为夯点中心分层沉降监测点2和周边辐射分层沉降监测点2中间，开挖探井7后，探井7周边可同时暴露两个分层沉降监测点2沉降板2-2周边的土体。探井7开挖深度5.0m。
实施例2
在夯点位置试验用夯锤底部1与土体直接接触区域5m内沿竖向布设分层沉降监测点2，在试验用夯锤底部1与土体直接接触区域外1.8m内沿竖向布设分层沉降兼水平位移监测点3；
优选的，强夯地基处理为素填土，强夯夯击能选用6000kN•m，试验用夯锤1选用锤底为圆形，直径2.5m实验用夯锤，Q=4，在夯点中心布置1个分层沉降监测点2，其余3个分层沉降监测点2距离中心点距离均为0.5m，并按照120°夹角均匀分布在试验用夯锤1范围内。
试验用夯锤1外侧分层沉降兼水平位移监测点3与试验用夯锤底分层沉降监测点2在同一条射线上，按照120°夹角呈放射型布设，第一个分层沉降兼水平位移监测点3距离试验用夯锤1外侧边线1m，之后按照每间隔1.5m布设一个点位，每条射线布设4个分层沉降兼水平位移监测点3，共计12个。
水准仪5架设在距离夯点6m的位置,架设高度1.0m，并保证本夯点施工中水准仪5不发生位置变动。
实际使用时，测斜管3-6材质可选择用ABS或者钢制，管径70mm，100mm等。
串接式位移计2-5、沉降板2-2的最大外径d为100mm，分层沉降监测点2钻孔直径120mm；测斜管3-6外径70mm，分层沉降兼水平位移监测点3钻孔直径150mm；根据夯击能和地质情况，所有钻孔深度为9m。
实际使用时，浅层强夯影响较强的区域和深层强夯影响较弱区域分界线可根据地质情况，结合工程经验综合确定。
浅层强夯影响较强的区域和深层强夯影响较弱区域分界线位置为自试验用夯锤底部钻孔2-1孔口向下4.0m位置处，分界线以上范围安装沉降板2-2，分界线以下范围安装串接式位移计2-5。
分层沉降监测点2的数量n=9，相邻两个分层沉降监测点2的竖向间距为1m。
填土后保证最顶面串接式位移计2-5监测节点距离顶部最近沉降板2-2垂直距离为1m，确保各监测节点竖向间距一致。
分层沉降兼水平位移监测点3中沉降磁环3-5竖向间距为1m，测斜管3-6内测量节点间距为1m，最下端沉降磁环3-5距离试验用夯锤底部钻孔2-1孔底0.5m，每个验用夯锤底部钻孔2-1布置沉降磁环3-5的个数为9。
实际使用中，填充材料13可采用细砂或微膨胀土。
优选的，填充材料13采用细砂。
电磁沉降仪的数量n=9，沉降兼水平位移监测节点i，1≤i＜9。
同一夯点夯击次数J=6，1≤j≤6。
如图5所示，探井7开挖位置为夯点中心分层沉降监测点2和周边辐射分层沉降监测点2中间，开挖探井7后，探井7周边可同时暴露两个分层沉降监测点2沉降板2-2周边的土体，探井7开挖深度5.0m。
同一夯点夯击次数J=6，1≤j≤6。
如图5所示，探井7开挖位置为夯点中心分层沉降监测点2和周边辐射分层沉降监测点2中间，开挖探井7后，探井7周边可同时暴露两个分层沉降监测点2沉降板2-2周边的土体，探井7开挖深度5.0m。
实施例3
在夯点位置试验用夯锤1底部与土体直接接触区域6m内沿竖向布设分层沉降监测点2，在试验用夯锤1底部与土体直接接触区域外2m内沿竖向布设分层沉降兼水平位移监测点3；
优选的，强夯地基处理为素填土，强夯夯击能选用6000kN•m，试验用夯锤1选用锤底为圆形，直径2.5m实验用夯锤，Q=4，在夯点中心布置1个分层沉降监测点2，其余3个分层沉降监测点2距离中心点距离均为1.5m，并按照120°夹角均匀分布在实验用夯锤范围内。
试验用夯锤1外侧分层沉降兼水平位移监测点3与锤底分层沉降监测点2在同一条射线上，按照120°夹角呈放射型布设，第一个分层沉降兼水平位移监测点3距离试验用夯锤1外侧边线1.5m，之后按照每间隔1m布设一个点位，每条射线布设4个分层沉降兼水平位移监测点3，共计12个。
水准仪5架设在距离夯点9m的位置,架设高度1.5m，并保证本夯点施工中水准仪5不发生位置变动。
实际使用时，测斜管3-6材质可选择用ABS或者钢制，管径70mm，100mm等。
串接式位移计2-5、沉降板2-2的最大外径d为100mm，分层沉降监测点2钻孔直径120mm；测斜管3-6外径70mm，分层沉降兼水平位移监测点3钻孔直径150mm；根据夯击能和地质情况，所有钻孔深度为9m。
实际使用时，浅层强夯影响较强的区域和深层强夯影响较弱区域分界线可根据地质情况，结合工程经验综合确定。
浅层强夯影响较强的区域和深层强夯影响较弱区域分界线位置为自试验用夯锤底部钻孔2-1孔口向下4.0m位置处，分界线以上范围安装沉降板2-2，分界线以下范围安装串接式位移计2-5。
分层沉降监测点2的数量n=9，相邻两个分层沉降监测点2的竖向间距为1m。
填土后保证最顶面串接式位移计2-5监测节点距离顶部最近沉降板2-2垂直距离为1m，确保各监测节点竖向间距一致。
分层沉降兼水平位移监测点3中沉降磁环3-5竖向间距为1m，测斜管3-6内测量节点间距为1m，最下端沉降磁环3-5距离试验用夯锤底部钻孔2-1孔底0.5m，每个试验用夯锤底部钻孔2-1布置沉降磁环3-5的个数为9。
实际使用中，填充材料15可采用细砂或微膨胀土。
优选的，填充材料15采用细砂。
电磁沉降仪的数量n=9， 沉降兼水平位移监测节点i，1≤i＜9。
同一夯点夯击次数J=6,1≤j≤6。
水平位移与竖向位移的评价标准：
在布置好监测仪器的场地上展开夯击作业，并记录每次夯击产生的位移量。其中水平向位移记录方式：第j次夯击次数下第i个土层的绝对水平位移量记为：；其中竖直向位移记录方式：第j次夯击次数下第i个土层的绝对竖向位移量记为：/>；依此记录监测点每次夯击产生的位移量，绘制变形曲线，并统计总位移量。
针对单击位移量与总位移量进行强夯影响范围判断，判断依据如下：
单次夯击影响判断：
（1）当监测点对应的（/>）记录数值为小于5cm时，可判断为夯击过程对此位置的水平（竖直）方向基本无影响。
（2）当监测点对应的（/>）记录数值为5~10cm时，可判断为夯击过程对此位置的水平（竖直）方向具有轻微影响。
（3）当监测点对应的（/>）记录数值为10~20cm时，可判断为夯击过程对此位置的水平（竖直）方向具有弱影响。
（4）当监测点对应的（/>）记录数值为大于20cm时，可判断为夯击过程对此位置的水平（竖直）方向具有较强影响。
整体影响判断：
ΔA表示该监测点处的累计综合位移量，计算方法如下：
；
（1）当监测点对应的ΔA记录数值为小于5cm时，可判断为夯击过程对此位置基本无影响。
（2）当监测点对应的ΔA记录数值为5~10cm时，可判断为夯击过程对此位置具有轻微影响。
（3）当监测点对应的ΔA记录数值为10~20cm时，可判断为夯击过程对此位置具有弱影响。
（4）当监测点对应的ΔA记录数值为大于20cm时，可判断为夯击过程对此位置具有较强影响。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (5)
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***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***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。
2.根据权利要求1所述的强夯处理地基加固影响范围的测试方法，其特征在于，获取强夯施工过程中深度范围内变形监测点监测数据的步骤如下：
（1）强夯施工过程中，在每击试验用夯锤落地后，待土层变化稳定后，开始对分层沉降兼水平位移监测点的数据进行测量工作；当电磁沉降仪探头进入沉降磁环磁场的范围时，电磁沉降仪探头开关闭合，接收***的蜂鸣器发出蜂鸣声或指示灯点亮，此时读取管口标记点上电磁沉降仪钢尺电缆对应的刻度数值，即为对应夯击次数下分层沉降兼水平位移监测点位置的沉降磁环的深度数据；
（2）测斜管内的第1个沉降兼水平位移监测节点位于土层变化稳定地层中，节点编号自土层变化稳定地层的第1个节点起算向上逐级增加，将第i个沉降兼水平位移监测节点和第i+1个沉降兼水平位移监测节点之间的土层记作第i个土层；其中，i为正整数，且1≤i＜n;
（3）将试验用夯锤外钻孔地面上的电磁沉降仪的编号记为1到n，采集n个电磁沉降仪的沉降数据，得到第i个土层的相对沉降量；
（4）根据公式，得到第j次夯击次数下第i个土层相对稳定地层的绝对沉降量/>；其中，i'为正整数，且1≤i'≤i；
（5）将第J次夯击次数下获取的对应第i个土层相对稳定地层的绝对沉降量分别记作Si(1)，...，Si(j)...，Si(J)，以夯击次数j为横坐标，以第i个土层相对稳定地层的绝对沉降量为纵坐标，绘制并拟合得到第i个土层随夯击次数增加的沉降量变化曲线，并获取第i个土层的沉降变化量；其中，J为正整数，且1≤j'≤J；
（6）多次重复步骤（4）和（5），得到各个深度位置对应土层的沉降变化量，进而获取土层最大沉降变化量所对应的沉降兼水平位移监测节点位置；
（7）下放测斜仪探头进行水平位移变形数据的获取，对n个测斜仪探头所测试的水平位移数据进行采集，得到每一次夯击后，第i个土层的相对水平位移量；
（8）将J次夯击次数下获取对应的第i个土层相对稳定地层的绝对水平位移量分别记作Vi(1)，...，Vi(j)...，Vi(J)，以夯击次数为横坐标，以第i个土层相对稳定地层的绝对水平位移量为纵坐标，绘制并拟合得到第i个土层在随夯击次数增加情况下的水平位移变化量曲线。
3.根据权利要求2所述的强夯处理地基加固影响范围的测试方法，其特征在于，所述采集n个电磁沉降仪的沉降数据，得到第i个土层的相对沉降量的具体过程如下：先在分层沉降兼水平位移监测点的测斜管中采用电磁沉降仪探头对每个沉降兼水平位移监测节点的竖向位移进行监测；然后按照电磁沉降仪所测试的位移数据，将第j次夯击次数下第i个土层所测试的深度数据与第j-1次夯击次数下第i个土层所测试的深度数据的差值，记作第j次夯击次数下第i个土层的相对沉降量/>；
所述对n个测斜仪探头所测试的水平位移数据进行采集，得到每一次夯击后，第i个土层的相对水平位移量，其过程如下：先在测斜管中采用测斜仪探头对每个沉降兼水平位移监测节点的水平位移进行监测；然后按照测斜仪探头所测试的水平位移数据，将第j次夯击次数下第i个土层测斜仪探头所测试的数据与第j-1次夯击次数下第i个土层测斜仪探头所测试的数据进行差值，记作第j次夯击次数下第i个土层的绝对水平位移量/>。
4.根据权利要求2所述的强夯处理地基加固影响范围的测试方法，其特征在于，所述获取强夯试验后变形监测点监测数据的步骤如下：
在强夯施工结束后，先按照获取强夯施工过程中变形监测点位监测数据的过程测量分层沉降兼水平位移监测点的数据，得到了分层沉降兼水平位移监测点各监测节点的水平位移、沉降变化数据，并得到了相关沉降量曲线、水平位移量曲线；
然后获取试验用夯锤的锤底分层沉降监测点数据，用施工机械将实验用夯锤从施工点位处吊离，在布设分层沉降监测点附近区域进行探井开挖工作，挖至沉降监测节点顶部EPS泡沫以下1.0m～1.5m标高的范围，使用铲子挖出探井中各沉降板周边的土体，使得每个埋设的沉降板至少暴露出1处用于连接引测板的连接孔，自上而下分别采用引测杆一端与沉降板连接，另一端与引测板连接，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位置，通过水准仪观测分层沉降监测点不同深度范围内每个沉降板的标高，并进行记录，在开挖的探井底部范围，通过凿出沉降监测节点顶部设置的EPS泡沫板，找出盘绕安放的数据传输导线，采用测量仪表连接串接式位移计的数据传输线，测量各沉降监测节点处的沉降量，并人工测量底部沉降板与顶部沉降监测节点间高差，整理顶部沉降板之间、底部沉降监测节点之间的相对强夯施工前初始值的差异、底部沉降板与沉降监测节点顶部监测点间高差相对强夯施工前初始值的差异，并汇总编制试验用夯锤底部监测深度范围内各沉降监测节点的夯后绝对沉降量。
5.根据权利要求4所述的强夯处理地基加固影响范围的测试方法，其特征在于，对地基加固影响范围进行测算的步骤为：先将各分层沉降监测点处监测的最终沉降数据进行整理，绘制对应强夯能级条件下各沉降监测节点不同深度的沉降曲线，再将分层沉降兼水平位移监测节点夯击过程中沉降及水平位移监测数据与最终沉降及水平位移监测数据进行整理，绘制对应强夯能级条件下各分层沉降兼水平位移监测点不同深度的沉降量曲线、水平位移量曲线，再绘制对应强夯能级条件下随着夯击次数的增加，各沉降兼水平位移监测节点处的沉降量变化曲线、水平位移量变化曲线；最后结合施工区域原始土质条件、强夯施工过程中各分层沉降监测点的沉降曲线、各分层沉降兼水平位移监测点的沉降量变化曲线及水平位移变化曲线、强夯施工后各分层沉降监测点及分层沉降兼水平位移监测点最终位移量即能产生位移变化的最远量程，测算出地基加固影响范围。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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