強(qiáng)夯法、強(qiáng)夯置換法處理地基

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1、第六篇強(qiáng)夯法、強(qiáng)夯置換法處理地基第一章強(qiáng)夯法處理地基第一章強(qiáng)夯法處理地基第一節(jié)概述一、強(qiáng)夯法施工技術(shù)發(fā)展歷程強(qiáng)夯是法國!"#$%&技術(shù)公司于’()(年首創(chuàng)的一種地基加固方法，它通過一般*+,-.的重錘（最重可達(dá)/--.）和*+/-0的落距（最高可達(dá)1-0），對地基土施加很大的沖擊能，一般能量為2--+*---34·0。在地基土中所出現(xiàn)的沖擊波和動應(yīng)力，可提高地基土的強(qiáng)度、降低土的壓縮性、改善砂土的抗液化條件、消除濕陷性黃土的濕陷性等。同時，夯擊能還可提高土層的均勻程度，減少將來可能出現(xiàn)的差異沉降。強(qiáng)夯法在開始創(chuàng)

2、世時，僅用于加固砂土和碎石土地基，經(jīng)過/-多年的發(fā)展和應(yīng)用，它已適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基的處理。對飽和度較高的粘性土，如用一般方法強(qiáng)夯處理效果不太顯著，其中尤其是用以加固淤泥和淤泥質(zhì)土地基，處理效果更差，使用時應(yīng)慎重對待。但近年來，對高飽和度的粉土和粘性土地基也有強(qiáng)夯成功的工程實例，此外，有人采用在夯坑內(nèi)回填塊石、碎石或其它粗顆粒材料，強(qiáng)行夯入并排開軟土，最終形成砂石樁與軟土的復(fù)合地基，并稱之為強(qiáng)夯置換（或動力置換、強(qiáng)夯擠淤）。國外關(guān)于強(qiáng)夯法的適用范圍，有比較

3、一致的看法。5067.89:3在第*屆歐洲土力學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)術(shù)會議上的深層加固總報告中指出，強(qiáng)夯法只適用于塑性指數(shù)!;!’-的土。我國于’(<*年’’月至’(<(年初首次由交通部一航局科研所及其協(xié)作單位在天—21’—第六篇強(qiáng)夯法、強(qiáng)夯置換法處理地基津新港三號公路進(jìn)行了強(qiáng)夯法試驗研究。在初步掌握了這種方法的基礎(chǔ)上，于!"#"年$月至"月又在河北秦皇島碼頭堆煤場細(xì)砂地基進(jìn)行了試驗，其效果顯著。因此，該碼頭堆煤場的地基就正式采用了強(qiáng)夯法加固，共節(jié)省了!%&余萬元。中國建筑科學(xué)研究院及其協(xié)作單位于!"#"年’月在河北廊

4、坊該院機(jī)械化研究所宿舍工程中進(jìn)行強(qiáng)夯法處理可液化砂土和粉質(zhì)粘土地基的野外試驗研究，取得了較好的加固效果。于同年(月正式用于工程施工。通過上述試驗研究及實際工程的應(yīng)用，總結(jié)出一套適合我國情況的強(qiáng)夯工藝，在我國地基加固領(lǐng)域里填補(bǔ)了一項空白。繼后，在全國各地對各類土強(qiáng)夯處理都取得了十分良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。二、強(qiáng)夯法施工范圍及特點（一）強(qiáng)夯法施工范圍當(dāng)前，應(yīng)用強(qiáng)夯法處理的工程范圍極為廣泛，有工業(yè)與民用建筑、倉庫、油罐、儲倉、公路和鐵路路基、飛機(jī)場跑道及碼頭等?？傊瑥?qiáng)夯法在某種程度上比機(jī)械的、化學(xué)的和其它力學(xué)的加固方法

5、更為廣泛和有效。（二）強(qiáng)夯法施工特點工程實踐表明，強(qiáng)夯法具有施工簡單、加固效果好、使用經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點，因而被世界各國工程界所重視。對各類土強(qiáng)夯處理都取得了十分良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。但對飽和軟土的加固效果，必須給予排水的出路。為此，強(qiáng)夯法加袋裝砂井（或塑料排水帶）是一個在軟粘土地基上進(jìn)行綜合處理的加固途徑。第二節(jié)強(qiáng)夯法加固機(jī)理強(qiáng)夯法雖然在實踐中已被證實是一種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)計計算方法。在第十屆國際土力學(xué)和基礎(chǔ)工程會議上，美國教授)*+,-.//在“地基處理”的科技發(fā)展水平

6、報告中提到：“強(qiáng)夯法目前已發(fā)展到地基土的大面積加固，深度可達(dá)0&1。當(dāng)應(yīng)用于非飽和土?xí)r，壓密過程基本上同實驗室中的擊實實驗相同。在飽和無粘性土的情況下，可能會產(chǎn)生液化，其壓密過程同爆破和振動密實的過程相同。這種加固方法對飽和細(xì)顆粒土的效果，成功和失敗的工程實例均有報道。對于這類土需要破壞土的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生超孔隙水壓力，以及通過裂—%’2—第一章強(qiáng)夯法處理地基隙形成排水通道進(jìn)行加固。而強(qiáng)夯法對加固雜填土特別有效”。強(qiáng)夯法是利用強(qiáng)大的夯擊能給地基一沖擊力，并在地基中產(chǎn)生沖擊波，在沖擊力作用下，夯錘對上部土體進(jìn)行沖切，土

7、體結(jié)構(gòu)破壞，形成夯坑，并對周圍土進(jìn)行動力擠壓。圖!"#"#為某工程測得的單點夯夯坑夯沉量及周圍地表隆起情況。圖!"#"#單點夯夯坑夯沉量及周圍地表隆起情況目前，強(qiáng)夯法加固地基有三種不同的加固機(jī)理：動力密實、動力固結(jié)和動力置換，它取決于地基土的類別和強(qiáng)夯施工工藝。一、動力密實采用強(qiáng)夯加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土是基于動力密實的機(jī)理，即用沖擊型動力荷載，使土體中的孔隙減小，土體變得密實，從而提高地基土強(qiáng)度。非飽和土的夯實過程，就是土中的氣相（空氣）被擠出的過程，其夯實變形主要是由于土顆粒的相對位移引起。實際工程表明

8、，在沖擊動能作用下，地面會立即產(chǎn)生沉降，一般夯擊一遍后，其夯坑深度可達(dá)$%!&#%$’，夯坑底部形成一層超壓密硬殼層，承載力可比夯前提高(&)倍。非飽和土在中等夯擊能量#$$$&($$$*+·’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!$,。二、動力固結(jié)用強(qiáng)夯法處理細(xì)顆粒飽和土?xí)r，則是借助于動力固結(jié)的理論，即巨大的沖擊能量在土中產(chǎn)生很大的應(yīng)力波，破壞了