專(zhuān)利名稱(chēng)：pH值與電導(dǎo)率聯(lián)合測(cè)試的水泥混合土均勻度確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑工程技術(shù)領(lǐng)域的施工質(zhì)量的檢測(cè)方法，具體是一種基于PH 值與電導(dǎo)率聯(lián)合測(cè)試的水泥混合土均勻度的現(xiàn)場(chǎng)確定方法。
背景技術(shù)：
水泥混合處理技術(shù)由于其加固性能良好、材料來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉，目前已在以軟土地基為主的地區(qū)得到了大范圍的推廣使用。但在實(shí)際應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，其中對(duì)水泥混合土質(zhì)量的檢測(cè)就是有待解決的難點(diǎn)之一。
目前國(guó)家規(guī)范《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范JGJ79-2002》對(duì)水泥混合土施工質(zhì)量的檢測(cè)方法主要有目測(cè)法、輕型動(dòng)力觸探法、載荷試驗(yàn)法和鉆孔取樣檢驗(yàn)法等。目測(cè)法是指水泥混合土成樁7天后，采用淺部開(kāi)挖樁頭，目測(cè)檢查攪拌的均勻性，量測(cè)成樁直徑。這種方法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)水平要求較高，且對(duì)水泥混合土的均勻性判斷存在一定的主觀性。 輕型動(dòng)力觸探法是指水泥混合土成樁3天后，利用10千克重錘將探頭打入土中，根據(jù)貫入一定深度時(shí)的錘擊數(shù)來(lái)判別水泥混合土的成樁質(zhì)量。這種方法的缺點(diǎn)是貫入深度存在限制，且貫入過(guò)程中難以保持探頭在豎直方向不發(fā)生偏移。載荷試驗(yàn)法是指水泥混合土成樁 28天后，在樁頂逐級(jí)施加載荷，觀測(cè)樁的相應(yīng)檢測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生的位移，根據(jù)載荷位移曲線(xiàn)判定單樁承載力的試驗(yàn)方法。雖然這種方法對(duì)單樁強(qiáng)度的判定相對(duì)可靠，但對(duì)水泥混合土的均勻性難以檢驗(yàn)，且試驗(yàn)產(chǎn)生的費(fèi)用較大。鉆孔取樣檢驗(yàn)是指在水泥混合土成樁28天后，用雙管單動(dòng)取樣器鉆取芯樣作抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)。鉆孔取樣的缺點(diǎn)是僅對(duì)所取土樣進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)， 而不能對(duì)混合土的均勻度進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)，鉆孔在豎向上易發(fā)生傾斜。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，王領(lǐng)等在《巖土力學(xué)》2010，第31卷，頁(yè)數(shù)743-747 上發(fā)表的“上海黏性土與水泥混合后強(qiáng)度增長(zhǎng)特性試驗(yàn)研究”，文章分析了水泥混合土的強(qiáng)度增長(zhǎng)特性與PH值存在定量關(guān)系，文中指出，隨著pH值的增長(zhǎng)，水泥混合土強(qiáng)度逐步增加， 當(dāng)上海黏土中水泥混合土含量PH值大于11. 2時(shí)，水泥混合土開(kāi)始產(chǎn)生強(qiáng)度，但強(qiáng)度增長(zhǎng)幅度比較緩慢，直到其值大于11. 7時(shí)，水泥混合土的強(qiáng)度將迅速增加。
中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00510030654. X，發(fā)明名稱(chēng)基于混合均勻度的深層水泥混合土質(zhì)量的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定混合土 PH值的化學(xué)測(cè)試方法來(lái)評(píng)價(jià)攪拌混合土均勻性，進(jìn)而評(píng)價(jià)水泥混合土的整體質(zhì)量。雖然該方法具有一定創(chuàng)新性和實(shí)用性，但仍存在以下幾個(gè)問(wèn)題將PH值影響混合土強(qiáng)度的臨界值選為10與實(shí)際情況不符；沒(méi)有考慮pH值在不同區(qū)間分布對(duì)水泥混合土強(qiáng)度影響的大小，這使得所確定的水泥混合土強(qiáng)度精度較差；僅從PH值單一控制因素進(jìn)行考慮，忽略了影響水泥混合土強(qiáng)度的另外一個(gè)重要因素電導(dǎo)率的影響。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于pH值與電導(dǎo)率聯(lián)合測(cè)試技術(shù)的水泥混合土均勻度的現(xiàn)場(chǎng)確定方法，有效提高軟土地區(qū)水泥混合土強(qiáng)度現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的效率和精度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是首先，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)土體進(jìn)行室內(nèi)配合比試驗(yàn)，確定水泥混合土的初始強(qiáng)度O ^、穩(wěn)定強(qiáng)度O s、強(qiáng)度比例系數(shù)n、臨界pH值和臨界電導(dǎo)率。然后，在合理布置測(cè)試點(diǎn)的前提下，測(cè)試待測(cè)水泥混合土的pH值和電導(dǎo)率。最后，根據(jù)PH值與電導(dǎo)率在不同特征區(qū)間的分布特性來(lái)評(píng)價(jià)混合土均勻度以及確定混合土平均強(qiáng)度。
本發(fā)明方法具體步驟如下第一步，采用薄壁取土器獲取施工區(qū)的天然原狀土的試樣，通過(guò)室內(nèi)配合比試驗(yàn)確定水泥混合土的初始強(qiáng)度O ^、穩(wěn)定強(qiáng)度O s、強(qiáng)度比例系數(shù)n、初始強(qiáng)度臨界pH值P:、穩(wěn)定強(qiáng)度臨界pH值P2、初始強(qiáng)度臨界電導(dǎo)率C1和穩(wěn)定強(qiáng)度臨界電導(dǎo)率C2O所述的室內(nèi)配合比試驗(yàn)是指將取得的土樣與水泥在不同水泥摻量下進(jìn)行配比制成水泥混合土，用PH值測(cè)定儀測(cè)定水泥混合土的pH值，用電導(dǎo)率測(cè)定儀測(cè)定水泥混合土的電導(dǎo)率；之后，將不同配比的水泥混合土制成試件，養(yǎng)護(hù)后，用無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)測(cè)定試件的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。優(yōu)選地，所述的水泥混合土的初始強(qiáng)度O ^和穩(wěn)定強(qiáng)度0 @的確定方法是指將上述的配合比試驗(yàn)結(jié)果制成圖，其中橫坐標(biāo)為水泥摻量值，縱坐標(biāo)為水泥混合土的強(qiáng)度。在圖中讀取初始強(qiáng)度O ^和穩(wěn)定強(qiáng)度O s，其中，強(qiáng)度曲線(xiàn)斜率突增時(shí)對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度值為水泥混合土的初始強(qiáng)度O :^強(qiáng)度曲線(xiàn)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度值為水泥混合土的穩(wěn)定強(qiáng)度0 s。所述的強(qiáng)度比例系數(shù)n滿(mǎn)足以下公式
權(quán)利要求
1.ー種PH值與電導(dǎo)率聯(lián)合測(cè)試的水泥混合土均勻度確定方法，其特征在于，具體步驟如下 第一歩，采用薄壁取土器獲取施工區(qū)的天然原狀土的試樣，通過(guò)室內(nèi)配合比試驗(yàn)確定水泥混合土的初始強(qiáng)度σか穩(wěn)定強(qiáng)度σ s、強(qiáng)度比例系數(shù)Π、初始強(qiáng)度臨界pH值P1、穩(wěn)定強(qiáng)度臨界PH值P2、初始強(qiáng)度臨界電導(dǎo)率C1和穩(wěn)定強(qiáng)度臨界電導(dǎo)率c2;其中強(qiáng)度比例系數(shù)η =水泥混合土穩(wěn)定強(qiáng)度σ s/水泥混合土初始強(qiáng)度σ初； 第二步，以混合土攪拌樁中心為圓心、以攪拌樁半徑為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)進(jìn)行取土，縱向取土深度為水泥混合土攪拌樁的深度，當(dāng)水泥與土現(xiàn)場(chǎng)攪拌混合后，在水泥混合土結(jié)硬前的軟弱狀態(tài)下用厚壁取土器進(jìn)行取土； 第三步，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定第二步取出水泥混合土的PH值，確定弱pH值影響參數(shù)Ci1和強(qiáng)pH值影響參數(shù)α 2 ； 第四步，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定第二步取出水泥混合土的電導(dǎo)率，確定弱電導(dǎo)率影響參數(shù)P1和強(qiáng)電導(dǎo)率影響參數(shù)β2; 第五步，根據(jù)第三步中的弱pH值影響參數(shù)Ci1、強(qiáng)pH值影響參數(shù)Ci2和第四步中的弱電導(dǎo)率影響參數(shù)P1、強(qiáng)電導(dǎo)率影響參數(shù)β2，確定混合均勻度聯(lián)合指標(biāo)q;所述混合均勻度聯(lián)合指標(biāo)Q滿(mǎn)足以下公式α=(α1+α2+β1+β2)/2； 第六步，按混合均勻度聯(lián)合指標(biāo)與第一歩中所確定的水泥混合土的穩(wěn)定強(qiáng)度確定混合土的平均強(qiáng)度，即滿(mǎn)足公式混合土的平均強(qiáng)度=混合均勻度聯(lián)合指標(biāo)qX混合土的穩(wěn)定強(qiáng)度0穩(wěn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的pH值與電導(dǎo)率聯(lián)合測(cè)試的水泥混合土均勻度確定方法，其特征在于，第一歩，所述的室內(nèi)配合比試驗(yàn)是指將取得的土樣與水泥在不同水泥摻量下進(jìn)行配比制成水泥混合土，用pH值測(cè)定儀測(cè)定水泥混合土的pH值，用電導(dǎo)率測(cè)定儀測(cè)定水泥混合土的電導(dǎo)率；之后，將不同配比的水泥混合土制成試件，養(yǎng)護(hù)后，用無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)測(cè)定試件的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的pH值與電導(dǎo)率聯(lián)合測(cè)試的水泥混合土均勻度確定方法，其特征在于，第一歩，所述的水泥混合土的初始強(qiáng)度σ Λ和穩(wěn)定強(qiáng)度σ s的確定方法是指將配合比試驗(yàn)結(jié)果制成圖，其中橫坐標(biāo)為水泥摻量值，縱坐標(biāo)為水泥混合土的強(qiáng)度，在圖中讀取初始強(qiáng)度σ Λ和穩(wěn)定強(qiáng)度σ s，其中，強(qiáng)度曲線(xiàn)斜率突增時(shí)對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度值為水泥混合土的初始強(qiáng)度σ _強(qiáng)度曲線(xiàn)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度值為水泥混合土的穩(wěn)定強(qiáng)度σ s。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的pH值與電導(dǎo)率聯(lián)合測(cè)試的水泥混合土均勻度確定方法，其特征在于，第一歩，所述的臨界PH值的確定方法是指將配合比試驗(yàn)結(jié)果制成圖，其中，橫坐標(biāo)為PH值，縱坐標(biāo)為水泥混合土的強(qiáng)度，在圖中讀取初始強(qiáng)度臨界？!1值？1和穩(wěn)定強(qiáng)度臨界PH值P2，其中，強(qiáng)度開(kāi)始產(chǎn)生時(shí)對(duì)應(yīng)的pH值為初始強(qiáng)度臨界pH值Pl，強(qiáng)度曲線(xiàn)斜率突增時(shí)對(duì)應(yīng)的PH值為穩(wěn)定強(qiáng)度臨界pH值p2。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的pH值與電導(dǎo)率聯(lián)合測(cè)試的水泥混合土均勻度確定方法，其特征在于，第一歩，所述的臨界電導(dǎo)率的確定方法是指將配合比試驗(yàn)結(jié)果制成圖，其中，橫坐標(biāo)為電導(dǎo)率，縱坐標(biāo)為水泥混合土的強(qiáng)度，在圖中讀取初始強(qiáng)度臨界電導(dǎo)率C1和穩(wěn)定強(qiáng)度臨界電導(dǎo)率C2，其中，強(qiáng)度開(kāi)始產(chǎn)生時(shí)對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)率為初始強(qiáng)度臨界電導(dǎo)率C1，強(qiáng)度曲線(xiàn)斜率突增時(shí)對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)率為穩(wěn)定強(qiáng)度臨界電導(dǎo)率C2。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的pH值與電導(dǎo)率聯(lián)合測(cè)試的水泥混合土均勻度確定方法，其特征在于，第二步，取土測(cè)點(diǎn)環(huán)向每隔60度布置ー個(gè)，徑向布置間距為100mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的pH值與電導(dǎo)率聯(lián)合測(cè)試的水泥混合土均勻度確定方法，其特征在于，第二步，在測(cè)量pH值和電導(dǎo)率時(shí)，沿深度方向的取土間隔為500mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的pH值與電導(dǎo)率聯(lián)合測(cè)試的水泥混合土均勻度確定方法，其特征在于，第三步，所述的弱PH值影響參數(shù)α !通過(guò)以下步驟獲得 ①在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定取出的水泥混合土的pH值； ②統(tǒng)計(jì)不同取土點(diǎn)下水泥混合土的PH值分布情況，計(jì)測(cè)pH值介于初始強(qiáng)度臨界pH值P1和穩(wěn)定強(qiáng)度臨界PH值p2之間且包括P1和P2的點(diǎn)數(shù)目； ③計(jì)算弱PH值影響參數(shù)ai，弱pH值影響參數(shù)滿(mǎn)足以下公式
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的pH值與電導(dǎo)率聯(lián)合測(cè)試的水泥混合土均勻度確定方法，其特征在于，第三步，所述的強(qiáng)PH值影響參數(shù)Ci2通過(guò)以下步驟獲得 ①在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定取出的水泥混合土的pH值； ②統(tǒng)計(jì)不同取土點(diǎn)下水泥混合土的PH值分布情況，計(jì)測(cè)pH值大于穩(wěn)定強(qiáng)度臨界pH值P2且不包括P2的點(diǎn)數(shù)目； ③計(jì)算強(qiáng)pH值影響參數(shù)a2，強(qiáng)pH值影響參數(shù)滿(mǎn)足以下公式
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的pH值與電導(dǎo)率聯(lián)合測(cè)試的水泥混合土均勻度確定方法，其特征在于，第四步，所述的弱電導(dǎo)率影響參數(shù)β !通過(guò)以下步驟獲得 ①在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定取出的混合土的電導(dǎo)率； ②統(tǒng)計(jì)不同取土點(diǎn)下水泥混合土的電導(dǎo)率分布情況，計(jì)測(cè)電導(dǎo)率介于初始強(qiáng)度臨界電導(dǎo)率C1和穩(wěn)定強(qiáng)度臨界電導(dǎo)率C2之間且包括C1和C2的點(diǎn)數(shù)目； ③計(jì)算弱電導(dǎo)率影響參數(shù)P1，弱電導(dǎo)率影響參數(shù)滿(mǎn)足以下公式
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的PH值與電導(dǎo)率聯(lián)合測(cè)試的水泥混合土均勻度確定方法，其特征在于，第四步，所述的強(qiáng)電導(dǎo)率影響參數(shù)β2通過(guò)以下步驟獲得 ①在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定取出的混合土的電導(dǎo)率； ②統(tǒng)計(jì)電導(dǎo)率分布情況，計(jì)測(cè)電導(dǎo)率大于穩(wěn)定強(qiáng)度臨界電導(dǎo)率C2且不包括C2的點(diǎn)數(shù)目； ③計(jì)算強(qiáng)電導(dǎo)率影響參數(shù)β2，強(qiáng)電導(dǎo)率影響參數(shù)滿(mǎn)足以下公式
全文摘要
本發(fā)明提供了一種pH值與電導(dǎo)率聯(lián)合測(cè)試的水泥混合土均勻度確定方法，首先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)土體進(jìn)行室內(nèi)配合比試驗(yàn)，確定水泥混合土的初始強(qiáng)度、穩(wěn)定強(qiáng)度、強(qiáng)度比例系數(shù)、臨界pH值和臨界電導(dǎo)率。然后，在合理布置測(cè)試點(diǎn)的前提下，測(cè)試待測(cè)水泥混合土的pH值和電導(dǎo)率。最后，根據(jù)pH值與電導(dǎo)率在不同特征區(qū)間的分布特性來(lái)評(píng)價(jià)混合土均勻度以及確定混合土平均強(qiáng)度。本發(fā)明在節(jié)省大量人力物力財(cái)力的同時(shí)，提高了水泥土混合攪拌樁施工過(guò)程中的檢測(cè)速度，所確定的混合土的平均強(qiáng)度也更為合理并偏于安全。
文檔編號(hào)G01N27/04GK102980919SQ20121042633
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者沈水龍, 李博, 許燁霜, 尹振宇 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)