強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法

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1、強(qiáng)夯法和強(qiáng)夯置換法主要內(nèi)容1加固機(jī)理設(shè)計(jì)計(jì)算3施工方法4質(zhì)量檢驗(yàn)6發(fā)展趨勢5工程實(shí)例強(qiáng)夯是法國Menard技術(shù)公司于1969年首創(chuàng)的一種地基加固方法，我國于1978年首次由交通部一航局科研所及其協(xié)作單位在天津新港三號公路進(jìn)行了強(qiáng)夯法試驗(yàn)研究。它通過一般8～30t的重錘(最重可達(dá)200t)和8～20m的落距(最高可達(dá)40m)，對地基土施加很大的沖擊能，提高地基土的強(qiáng)度、降低土的壓縮性、改善砂土的抗液化條件等。概述等等強(qiáng)夯法適用土層碎石土砂土低飽和度的粉土與粘性土濕陷性黃土雜、素填土對于高飽和度的可采用強(qiáng)夯置換法概述《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002)規(guī)定概述強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、

2、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。強(qiáng)夯置換法適用于高飽和度的粉土與軟～塑流塑的粘性土等地基上對變形控制要求不嚴(yán)的工程。強(qiáng)夯置換法在設(shè)計(jì)前必須通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性和處理效果。概述強(qiáng)夯法、強(qiáng)夯置換法的優(yōu)點(diǎn)加固效果好使用經(jīng)濟(jì)施工簡單強(qiáng)夯法加袋裝砂井軟粘土地基的綜合治理概述國內(nèi)發(fā)展階段自引進(jìn)到80年代初，約8年。本階段工程應(yīng)用強(qiáng)夯能級比較小，一般僅為1000kN*m，處理深度5m左右，以處理淺層人工填土為主。80年代初到90年代初。本階段興建國家重點(diǎn)工程山西化肥廠，為了消除黃土地基的濕陷性，國家化工部組織開發(fā)了6250kN*m能級強(qiáng)夯，使有效處理深度提高到了10m左

3、右。90年代初到2002年，本階段以興建國家重點(diǎn)工程三門峽火力發(fā)電廠為契機(jī)，成功開發(fā)了8000kN*m能級強(qiáng)夯，使強(qiáng)夯消除黃土濕陷性的深度達(dá)到15m。2002年底至今，強(qiáng)夯工程最高應(yīng)用能級已經(jīng)達(dá)到10000kN*m。為了更進(jìn)一步擴(kuò)大強(qiáng)夯的應(yīng)用范圍，在強(qiáng)夯技術(shù)的基礎(chǔ)上，還形成了強(qiáng)夯置換和柱錘沖擴(kuò)等新技術(shù)。概述以處理飽和軟土為目的低能級強(qiáng)夯技術(shù)；三個(gè)研究方向強(qiáng)夯與其他地基處理技術(shù)優(yōu)勢互補(bǔ)，發(fā)展成為組合式地基處理技術(shù)。以處理高填土和深厚濕陷性黃土，以及消除濕陷為目的的高能級強(qiáng)夯技術(shù)；設(shè)計(jì)計(jì)算施工方法質(zhì)量檢驗(yàn)發(fā)展趨勢加固機(jī)理工程實(shí)例夯錘地面擠壓土體隆起夯擊能沖擊力沖擊波沖切上部土體結(jié)構(gòu)破壞形成夯坑擠

4、壓周圍土體1加固機(jī)理1加固機(jī)理某工程測得的單點(diǎn)夯夯坑夯沉量及周圍地表隆起情況1加固機(jī)理對非飽和土地基壓密過程基本上同實(shí)驗(yàn)室中的擊實(shí)實(shí)驗(yàn)相同，擠密振密效果明顯。對飽和無粘性土地基土體可能會(huì)產(chǎn)生液化，其壓密過程同爆破和振動(dòng)密實(shí)的過程相同。對飽和粘性土地基產(chǎn)生超孔壓，并且逐漸消散，地基土固結(jié)，孔隙比減小，強(qiáng)度提高。三種加固機(jī)理動(dòng)力密實(shí)加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土動(dòng)力荷載減小土孔隙，提高強(qiáng)度超孔隙水壓力消散，土體固結(jié)分為整式置換和樁式置換加密、碎石墩置換、排水的組合處理細(xì)顆粒飽和土局部產(chǎn)生裂縫，增加排水通道1加固機(jī)理動(dòng)力固結(jié)動(dòng)力置換動(dòng)力密實(shí)沖擊型動(dòng)力荷載，使土體中的孔隙減小，土體變得密實(shí)，從而提高地

5、基土強(qiáng)度。非飽和土的夯實(shí)過程，就是土中的氣相被擠出的過程，其變形主要是由于土顆粒的相對位移引起。1加固機(jī)理實(shí)際工程表明，在沖擊動(dòng)能作用下，地面會(huì)立即產(chǎn)生沉降，一般夯擊一遍后，其夯坑深度可達(dá)0.6～1.0m，夯坑底部形成一層超壓密硬殼層，承載力可比夯前提高2～3倍。非飽和土在中等夯擊能量1000～2000kN·m的作用下，主要是產(chǎn)生沖切變形，在加固深度范圍內(nèi)氣相體積大大減少，最大可減少60%。動(dòng)力固結(jié)巨大的沖擊能量在土中產(chǎn)生很大的應(yīng)力波，破壞了土體原有的結(jié)構(gòu)，使土體局部發(fā)生液化并產(chǎn)生許多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水順利逸出，待超孔隙水壓力消散后，土體固結(jié)。由于軟土的觸變性，強(qiáng)度得到提高。1加

6、固機(jī)理1加固機(jī)理Menard首次對傳統(tǒng)的固結(jié)理論提出了不同的看法，認(rèn)為飽和土是可壓縮的新機(jī)理。飽和土的壓縮性：進(jìn)行強(qiáng)夯時(shí)，氣體體積壓縮，孔壓增大，隨后氣體有所膨脹，孔隙水排出的同時(shí)，孔壓就減少。產(chǎn)生液化：土體中氣體體積百分比為零時(shí)，就變成不可壓縮的。相應(yīng)于孔隙水壓力上升到覆蓋壓力相等的能量級，土體即產(chǎn)生液化。繼續(xù)施加能量，除了使土起重塑的破壞作用外，能量純屬是浪費(fèi)。滲透性變化：超孔壓大于顆粒間的側(cè)向壓力時(shí)，致使土顆粒間出現(xiàn)裂隙，形成排水通道。此時(shí)，土的滲透系數(shù)驟增，孔隙水得以順利排出?？讐合⒌叫∮陬w粒間的側(cè)向壓力時(shí)，裂隙即自行閉合。4.觸變恢復(fù)：土體的強(qiáng)度逐漸減低，當(dāng)出現(xiàn)液化或接近液化時(shí)，

7、強(qiáng)度達(dá)到最低值。此時(shí)土體產(chǎn)生裂隙，而吸附水部分變成自由水，隨著孔壓的消散，土的抗剪強(qiáng)度和變形模量都有大幅度的增長。1加固機(jī)理夯擊三遍的情況從左圖可以看出，每夯擊一遍時(shí)，體積變化有所減少，而地基承載力有所增長，但體積的變化和承載力的提高，并不是遵照夯擊能的算術(shù)級數(shù)規(guī)律增加的。1加固機(jī)理彈簧活塞模型靜力固結(jié)理論與動(dòng)力固結(jié)理論的模型比較a)靜力固結(jié)理論模型b)動(dòng)力固結(jié)理論模型靜力固結(jié)理論(圖a)動(dòng)力固結(jié)理論(圖b)