基于混合均匀度的深层水泥混合土质量的现场检测方法.pdf

一种建筑工程技术领域的基于混合均匀度的深层水泥混合土质量的现场检测方法，步骤如下：1)当水泥与软土现场搅拌混合后，在混合土结硬前的软弱状态用取土器取土，取土测点在平面上的布置为径向同心放射状布置，取土深度为混合搅拌桩的深度；2)在现场测定取出的混合土的PH值；3)作出PH值的分布图线，计测PH值小于10与大于10的点数目；4)计算混合均匀度指标，；5)按PH值与混合土的强度关系确定混合土的平均强度，混合土的平均强度为：混合均匀度指标×标准强度值。本发明通过现场测定混合PH值的化学测试的方法来评价搅拌混合土均匀性，进而评价水泥混合土的整体质量，适用于所有采用水泥与软土混合处理加固施工的工程。

1、  一种基于混合均匀度的深层水泥混合土质量的现场检测方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)当水泥与软土现场搅拌混合后，在混合土结硬前的软弱状态用取土器取土，取土测点在平面上的布置为径向同心放射状布置，取土深度为混合搅拌桩的深度；
2)在现场测定取出的混合土的PH值；
3)作出PH值的分布图线，计测PH值小于10与大于10的点数目；
4)计算混合均匀度指标，
5)按PH值与混合土的强度关系确定混合土的平均强度，混合土的平均强度为：混合均匀度指标×标准强度值。

2、  根据权利要求1所述的基于混合均匀度的深层水泥混合土质量的现场检测方法，其特征是，所述的取土器为小型取土器，其直径为20mm。

3、  根据权利要求1所述的基于混合均匀度的深层水泥混合土质量的现场检测方法，其特征是，所述的取土，间距为5倍的取土器直径，即100mm。

4、  根据权利要求1所述的基于混合均匀度的深层水泥混合土质量的现场检测方法，其特征是，所述的取土测点，环向45度布置。

5、  根据权利要求1所述的基于混合均匀度的深层水泥混合土质量的现场检测方法，其特征是，测量混合土的PH值时，沿深度方向的间隔为500mm。

6、  根据权利要求1或者5所述的基于混合均匀度的深层水泥混合土质量的现场检测方法，其特征是，混合土的PH值用小型便携式PH值测定仪现场测定。

基于混合均匀度的深层水泥混合土质量的现场检测方法
技术领域
本发明涉及的是一种建筑工程技术领域的施工质量的检测方法，具体是一种基于混合均匀度的深层水泥混合土质量的现场检测方法。
背景技术
以深层搅拌处理的软土水泥混合处理技术被广泛应用于工业与民用建筑、地铁、市政、水利、矿山、港口航道及海上设施等的建设中。深层水泥与粘土搅拌混合处理技术成败的关键是水泥与软粘土相互混合的均匀性。混合均匀性好，水泥混合处理地基的质量就好；混合均匀性差，处理地基的质量就差。搅拌混合的不均匀，使混合土的现场强度非常离散。在强度评价方面只要有细微的偏差，就会发生质量问题，从而影响该技术的推广使用。对于以深层搅拌法或旋喷法施工的水泥土搅拌桩现场质量检测，根据国家规范《建筑地基处理技术规范JGJ790-2002》应在现场进行轻型动力触探、钻孔取芯、载荷试验等方法。
经对现有技术的文献检索发现，Terashi，M.在《ASCE Geotechnical SpecialPublication》2003，No.1201，pp.25-49上发表的“The State of Practice inDeep Mixing Methods”(美国土木工程师学会，《岩土工程特刊》，深层混合法的技术现状)，该文介绍了一般的现场钻孔取芯平均强度与相同混合比条件下的试验混合体试块的平均强度之比来评价加固土体的强度。但是现场取芯强度测试的方法虽然可以在一定程度上评价水泥混合土的质量。但是，现场钻孔取样往往是取加固体的中心及另外几个典型断面位置，测得的强度只是局部的，并不能客观准确地反映水泥土的整体混合效果。而且，该方法并没有对搅拌混合体的均匀性作出评价。另外，取芯往往在混合土结硬后进行，不但成本高，而且对设备的要求也高。这些方法只能取局部的样品进行物理力学性质试验，费时费力也不经济，最后也不能对搅拌混合体的整体质量做出客观有效的评价。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种基于混合均匀度的深层水泥混合土质量的现场检测方法，使其通过现场测定混合土PH值的化学测试的方法来评价搅拌混合土均匀性，进而评价水泥混合土的整体质量。
本发明是通过以下技术方案实现的，具体步骤如下：
具体步骤如下：
1)当水泥与软土现场搅拌混合后，在混合土结硬前的软弱状态用取土器取土，取土测点在平面上的布置为径向同心放射状布置，取土深度为混合搅拌桩的深度；
2)在现场测定取出的混合土的PH值；
3)作出PH值的分布图线，计测PH值小于10与大于10的点数目；
4)计算混合均匀度指标，
5)按PH值与混合土的强度关系确定混合土的平均强度，混合土的平均强度为：混合均匀度指标×标准强度值。
本发明取土器为小型取土器，其直径为20mm。取土间距为5倍的取土器直径，即100mm。取土测点环向45度布置。测量PH值时，沿深度方向的间隔为500mm。
本发明与取芯后进行强度试验的物理方法有着显著的区别。本发明原理是水泥与土充分混合后，会在很短的时间内PH值升到12以上，有实验资料证明PH值大混合土强度高，PH值小，混合土的强度低。在水泥没有混合到的地方PH值很低。在混合不充分的地方，PH值一般小于10。
本发明在混合土结硬前取少量样品进行PH值测试是相对简单经济的工作。在同一混合桩体中，可以进行多点同时测试。其中可以比动力触探、钻孔取芯大10倍的样品，但比上述两种规范方法更为经济有效地评价混合土中的均匀性。本发明的概念为国际首创，具有显著的实质性和进步性。本发明适用于所有采用水泥与软土混合处理加固施工的工程(包括搅拌桩与旋喷桩)。
附图说明
图1为本发明检测点布置图
具体实施方式
结合本发明的技术方案提供以下实施例：
根据上海地铁九号线宜山路车站基坑工程中地基加固项目，水泥土混合搅拌桩的直径为600mm，深度为10m。按室内混凝土测验，PH值大于10的混凝土的标准强度为1500kPa。
则现场强度检测过程如下：首先，确定取土测点平面布置，如图1所示，图中，Δ为测点，单位为mm，测点平面布置为径向同心放射状布置，取土间距为100mm，测点共25个，环向45度布置。由于沿深度为每隔500mm，则在竖向方向共有20个位置，则总测点数为25×20＝500点。现场用小型便携式PH值测定仪测定取出的混合土的PH值，如其中有100点的PH值小于10，则混合均匀度指标为 500 - 100 500 = 80 % . ]]>则混合体的平均强度为0.8×1500＝1200kPa。
用本发明的方法进行质量检测虽然测点较多达500点，但由于现场测量PH值的速度较快，约为1分钟1个数据。如果使用3台小型PH值测定，则仅需167分钟就可完成，亦即，施工当天就能完成质量检测。反之，如果使用传统的取芯方法，则加固体施工后需养护28天，再取芯(取3根φ700×10m地样品)然后送到试验室进行试验切割，约60个试样，每个试验的强度测试时间约为20分钟，则需1200分钟。再把试验结果取平均强度约为1500kPa，这样不仅测试费时，费用也较大，所得结果还偏于不安全。