學(xué)科前沿講座課程報(bào)告撰寫要求

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1、中國礦業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程專業(yè)學(xué)科前沿講座課程報(bào)告第5頁淺談強(qiáng)夯法及其應(yīng)用（中國礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與建筑工程學(xué)院土木10-7班張海林）摘要：本文介紹了強(qiáng)夯法的由來和在國內(nèi)外的發(fā)展情況，同時(shí)簡單地闡述了強(qiáng)夯加固機(jī)理中的動(dòng)力固結(jié)理論。另外，還介紹了強(qiáng)夯施工的一般流程和施工要點(diǎn)。從強(qiáng)夯法的產(chǎn)生出發(fā),歸納了強(qiáng)夯法的發(fā)展階段,總結(jié)了強(qiáng)夯法的施工特點(diǎn),分析了強(qiáng)夯法在地基處理中的作用機(jī)理,結(jié)合當(dāng)前國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的實(shí)際條件和需要,提出強(qiáng)夯法在加固雜填土路基中的適用性。關(guān)鍵詞：強(qiáng)夯法;地基處理;加固機(jī)理;加固深度；適

2、用范圍近30年來,中國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,城市化進(jìn)程加快,但城市發(fā)展中建筑垃圾、雜填土遍布城市的周圍,能否使用建筑垃圾修建城市道路,減小環(huán)境污染,節(jié)約資源,變廢為寶,是目前國家鼓勵(lì)發(fā)展的方向。然而能否滿足道路對(duì)路基的要求是決定雜填土廢物利用的關(guān)鍵。雜填土用作路基,必須能提供足夠的承載力,不均勻沉降應(yīng)在一定的范圍內(nèi)。實(shí)踐證明強(qiáng)夯法可以處理雜填土的路基。在城市發(fā)展過程中,土地資源非常有限,取土、棄土受到場(chǎng)地的制約有很大的影響。城鄉(xiāng)結(jié)合部為了小團(tuán)體利益,城市的建筑、生活垃圾違規(guī)傾倒的現(xiàn)象比較嚴(yán)重,城市環(huán)保的要

3、求對(duì)取土、棄土的要求越來越高,在城市化進(jìn)程中如何就地取材,因地制宜越發(fā)顯得重要。將強(qiáng)夯法用于處理雜填土(建筑垃圾)的路基,無疑開辟的了強(qiáng)夯法新的適用范圍,對(duì)解決土地資源,減小環(huán)境污染,變廢為寶,降低工程造價(jià)等方面具有非常重要的意義。1概述所謂強(qiáng)夯法是以約8～40t的重錘(最重達(dá)200t),起吊到一定的高度(一般約為8～30m),通過機(jī)械脫鉤機(jī)構(gòu),使重錘從高處以自由落體狀下落(落距一般為6～40m),給地基以沖擊力和振動(dòng)力,從而達(dá)到提高土的強(qiáng)度,降低土的壓縮性,改善土的振動(dòng)液化條件,消除濕陷性黃土的

4、濕陷性等作用。眾所周知,強(qiáng)夯法是由法國的梅納(Mendard)公司于1969年最早應(yīng)用于工程實(shí)際的,在1974年英國工程師協(xié)會(huì)專門召開的深基礎(chǔ)會(huì)議上,梅納(Men2dard)本人對(duì)強(qiáng)夯法作了詳細(xì)介紹。自此,幾十年來,在以后的歷屆國際土力學(xué)和基礎(chǔ)工程會(huì)議上以及在世界各地區(qū)性會(huì)議上,都有很多關(guān)于強(qiáng)夯法的論文發(fā)表,對(duì)強(qiáng)夯法的發(fā)展、完善起到了很大的促進(jìn)作用。強(qiáng)夯法由于具有地基加固效果顯著、設(shè)備簡單、施工方便、適用范圍廣、經(jīng)濟(jì)易行和節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn)，很快傳播到世界各地。目前已經(jīng)有幾十個(gè)國家的數(shù)千項(xiàng)工程采用強(qiáng)夯

5、法加固地基。2強(qiáng)夯法在我國的發(fā)展我國于1978年9月引進(jìn)該項(xiàng)技術(shù),1979年初塘沽率先進(jìn)行強(qiáng)夯法加固粘土地基的試驗(yàn)研究。同年6月河北廊坊與山西陽泉又分別在對(duì)軟粘土、粉細(xì)砂地基與黃土質(zhì)砂粘性土填方地基進(jìn)行了處理,這是我國采用強(qiáng)夯法處理地基最早的2個(gè)工程實(shí)例。隨后該技術(shù)迅速推廣,北京、天津、西安等地的地基處理工程都采用了該項(xiàng)技術(shù),并取得了很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。目前,在建筑、鐵路、公路、水利、冶金等行業(yè)廣泛采用強(qiáng)夯法處理地基。3加固機(jī)理3.1動(dòng)力固結(jié)理論5中國礦業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程專業(yè)學(xué)科前沿講座課

6、程報(bào)告第5頁　　強(qiáng)夯法雖然已經(jīng)在實(shí)踐中證實(shí)了是一種比較好的地基處理方法，但到目前為止還沒有一套成熟和完善的理論和設(shè)計(jì)計(jì)算方法。在第十界國際土力學(xué)和基礎(chǔ)工程會(huì)議上，美國Menard教授在“地基處理”的科學(xué)發(fā)展水平報(bào)告中精辟的論述強(qiáng)夯法的傳統(tǒng)固結(jié)機(jī)理：強(qiáng)夯法目前已經(jīng)發(fā)展到地基土的大面積加固，深度可達(dá)30m。當(dāng)應(yīng)用于非飽和土?xí)r，壓密過程基本上同實(shí)驗(yàn)室中的擊實(shí)實(shí)驗(yàn)相同。在飽和無粘性土的情況下，可能會(huì)產(chǎn)生液化，其壓密過程同爆破和振動(dòng)密實(shí)的過程相似。這種方法對(duì)飽和細(xì)粒土的效果，成功和失敗的例子都有報(bào)道。對(duì)這類

7、土需要破壞土的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生超空隙水壓力以及通過裂隙形成排水通道。而強(qiáng)夯法對(duì)雜填土特別有效?！　?shí)踐證明，在夯擊的工程中，土體的瞬時(shí)沉降可達(dá)幾十厘米；土中產(chǎn)生液化后使土的結(jié)構(gòu)破壞，土的強(qiáng)度下降到最小值；隨后在夯擊點(diǎn)出現(xiàn)徑向裂隙，成為加速空隙水壓力消散的主要通道；因粘性土具有觸變性，使降低的強(qiáng)度得到恢復(fù)和增強(qiáng)。4強(qiáng)夯法理論的研究4.1強(qiáng)夯對(duì)地基土的作用機(jī)理及動(dòng)力學(xué)特征對(duì)于強(qiáng)夯的能量以何種形式傳遞到土層中,國內(nèi)一些學(xué)者根據(jù)梅納的模型也對(duì)強(qiáng)夯法的力學(xué)模型進(jìn)行了一些研究。左名麒提出的振動(dòng)波密實(shí)理論,認(rèn)為夯擊所

8、產(chǎn)生的巨大沖擊能將以波的形式向土介質(zhì)傳播。強(qiáng)夯主要是縱波和橫波起加固作用,而面波(主要是R波)不但不起加密作用,反而對(duì)地基表面產(chǎn)生松動(dòng),是有害波。針對(duì)R波的作用,孔令偉等通過研究3個(gè)代表不同土質(zhì)條件的強(qiáng)夯實(shí)踐后認(rèn)為,R波可穿透較深的土層,使得地基在R波作用下產(chǎn)生變形并使土顆粒更為緊密地排列,即認(rèn)為R波對(duì)地基加固起了不可忽視的作用。對(duì)于強(qiáng)夯法加固地基的機(jī)理,一般認(rèn)為,分為動(dòng)力夯實(shí)、動(dòng)力固結(jié)、動(dòng)力置換3種形式。對(duì)于非飽和土,很高的沖擊能使顆粒移動(dòng),從而孔隙中氣泡迅速排出或者壓縮,孔隙體