地质工程系强夯与强夯置换教学课件PPT

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1、地质工程系彭李晖强夯法和强夯置换法主要内容1加固机理设计计算3施工方法4质量检验6发展趋势5工程实例强夯是法国Menard技术公司于1969年首创的一种地基加固方法，我国于1978年首次由交通部一航局科研所及其协作单位在天津新港三号公路进行了强夯法试验研究。它通过一般8～30t的重锤(最重可达200t)和8～20m的落距(最高可达40m)，对地基土施加很大的冲击能，提高地基土的强度、降低土的压缩性、改善砂土的抗液化条件等。强夯概述（了解）强夯法1969年首次应用于法国的Riviera夯实滨海填土。该场地是新近填筑的，地表下为9m厚的碎石填土，其下是12m厚疏松

2、的砂质粉土，场地土要求建造20栋8层的住宅楼。如使用桩基，60％～70％的负摩擦力后用堆载预压，堆土5m，在约100kPa压力下，历时3个月，沉降平均仅20cm，承载力仅提高30％，加固效果不显著。后由法国工程师L.Menard提出用锤重80kN，落距10m，每击冲击能800kN·m，总能量1200kJ/m2夯击一遍，地面沉降了50cm。夯后检测表明土工指标得到改善，建造的8层住宅楼竣工后，其平均沉降仅为13cm，而差异沉降可忽不计。1971年后该方法在法国、英国、德国、瑞典等国家得到了推广，各届国际土力学及基础工程学会会议及世界各地区域性土力学会议上，都有大

3、量论文发表。我国于1978年11月至1979年初首次由交通部一航局科研所及其协作单位，在天津新港三号公路进行了强夯试验研究。在初次掌握了这种方法的基础上，于1979年8月又在秦皇岛码头堆煤场细砂地基进行了试验并正式使用，其效果显著。我国强夯法实例处理项目处理面积平方米处理深度（m）北京乙烯工程23万8m茂名乙烯工程60万5.7m三门峡火力发电19.3万11.5m大庆石化总厂地基23万7m大连西太平洋石化10万7m首阳山电厂工程4万6~8m贵州瓮福磷肥工程15.3万10m等等强夯法适用土层碎石土砂土低饱和度的粉土与粘性土湿陷性黄土杂、素填土对于高饱和度的可采用强

4、夯置换法概述强夯适用范围（掌握）《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)规定概述强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软～塑流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。强夯置换法在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。设计计算了解施工方法掌握质量检验发展趋势加固机理了解工程实例理解夯锤地面挤压土体隆起夯击能冲击力冲击波冲切上部土体结构破坏形成夯坑挤压周围土体1强夯加固机理三种加固机理动力密实加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土动力荷载减小土孔隙，提高强度超孔隙水压力消散

5、，土体固结分为整式置换和桩式置换加密、碎石墩置换、排水的组合处理细颗粒饱和土局部产生裂缝，增加排水通道1加固机理动力固结动力置换动力密实冲击型动力荷载，使土体中的孔隙减小，土体变得密实，从而提高地基土强度。非饱和土的夯实过程，就是土中的气相被挤出的过程，其变形主要是由于土颗粒的相对位移引起。1加固机理实际工程表明，在冲击动能作用下，地面会立即产生沉降，一般夯击一遍后，其夯坑深度可达0.6～1.0m，夯坑底部形成一层超压密硬壳层，承载力可比夯前提高2～3倍。非饱和土在中等夯击能量1000～2000kN·m的作用下，主要是产生冲切变形，在加固深度范围内气相体积大大

6、减少，最大可减少60%。非饱和土的夯实过程，就是土中的气相(空气)被挤出的过程，其夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移引起。1加固机理非饱和土的强夯加固微观机理在冲击动能作用下，地面会立即产生沉降，一般夯击一遍后，其夯坑深度可达0.6—1.0m，夯坑底部形成一层超压密硬壳层，承载力可比夯前提高2—3倍。动力密实的应用范围动力密实的应用范围动力固结加固机理目前普遍一致的看法认为，经强夯后，土强度提高过程可分为四个阶段：①夯击能量转化，同时伴随强制压缩或振密（包括气体的排出、孔隙水压力上升）；②土体液化或土体结构破坏（表现为土体强度降低或抗剪强度丧失）；③排水固结压

7、密（表现为渗透性能改变土体裂隙发展、土体强度提高）；④触变恢复并伴随固结压密（包括部分自由水又变成薄膜水，土的强度继续提高）。其中第①阶段是瞬时发生的，第④阶段是强夯终止后很长时间才能达到的（可长达几个月以上），中间两个阶段则介于上述两者之间。图1单点夯实超孔隙水压力沿深度分布图土强度增长和孔隙水压力变化图5连续夯击曲线饱和粘性土是具有触变的。当强夯后土的结构被破坏时，强度几乎降到零，随着时间的推移，强度又逐渐恢复。这种触变强度的恢复称为时间效应。时间效应XX8号码头强夯工程动力置换动力置换类型整式置换桩式置换水下地基加固桩式置换动力置换(Railwaytra

8、ck,Malaysia)整式置换动力置