强夯法加固地基主要参数的分析和研究

《强夯法加固地基主要参数的分析和研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、文章编号：1009—9441(2012)01-0008—03强夯法加固地基主要参数的分析和研究口口张旭强，李文亮(山西建筑职业技术学院，山西太原030006)摘要：强夯法作为一种经济、简便、可靠的地基加固方法，在国内外获得了广泛的应用。但目前还没有一套成熟、完善的理论和设计计算方法，其施工参数主要是通过试夯或经验确定。通过对影响地基加固效果的加固深度、夯点布置、夯点间距与夯击分遍等因素的分析研究，结合工程实例，探讨了强夯法处理地基的主要参数。关键词：强夯法；加固机理；有效加固深度；夯点布置中图分类号：TU472．3文献标识码：A引言强力夯实法简称强夯法，是

2、由法国梅那(Menard)技术公司于20世纪60年代创建并使用的一种地基加固方法，也称动力固结法⋯。它一般是用质量为8—40kg的重锤，落距6～40In冲击地基，使地基土压密，以加固地基土，达到提高强度、降低压缩性的目的。由于该法具有施工方便、经济效益显著等优点，在国内外获得了广泛的应用。与此同时，强夯法加固机理的研究也得到了进一步的发展。本文通过对影响地基加固效果的加固深度、夯点布置、夯击分遍与夯点间距等因素的分析，结合一些工程实例，探讨了强夯法处理地基的主要参数。1强夯法加固地基机理1．2饱和土的强夯加固机理动力固结模型一般作为饱和土强夯加固的理论基础

3、。与传统的固结理论不同，饱和二相土的液体中存在一些封闭气泡，约占土体总体积的1％～3％，在夯击时，这部分气体可压缩，因而土体积也可压缩，这一压力增量与孔隙水压力增量一致，因此冲击使土结构破坏，土的体积缩小，孔隙水压力增加。当孔隙水渗流排除，水压减小，气泡膨胀，土体又可以进行二次夯击压缩。夯击使土结构破坏，孔压增加，这时土产生液化及触变，孔压消散，土触变恢复，强度增长。若一遍压密过小，则土结构破坏丧失的强度大，触变恢复增加的强度小，则夯后的承载力反而减小；但二遍夯击，土进一步密实，则触变恢复增长的强度大，因此，增加遍数可以获得理想的加固效果。2加固深度对加固

4、地基效果的影响强夯法创始人Menard根据单击夯击能这一主要影响因素，提出用影响深度日来估算有效加固深度，用(1)式表示：H=佃i(1)式中：胁一夯锤质量，t；关于强夯法的加固机理，国内外学者从不同的凡——洛距，m。角度进行了大量的分析研究，但看法很不一致。这但是，经过国内外的工程实践，应用(1)式计算是由于土的种类的多样性导致不同种类土的性能不有效深度将得出偏大的结果口1，后来工程界普遍采同，影响地基加固效果的因素多、加固情况复杂造成用经过修正后的有效加固深度公式：的。然而通过大量的工程实践和现场实测资料分H=a√舰(2)析，强夯加固地基主要是由于强大的

5、夯击能在地基式中：a——修正系数，范围在0．34～0．80之间。中产生强烈的冲击波和动应力对土体作用的结果。该公式考虑了土体含水量或干容重对加固深度1．1非饱和土的强夯加固机理的影响，但是，由于影响修正系数的因素较多，仍然夯击能量产生的冲击波和动应力的反复作用，存在选取系数困难以及对于高含水量土体公式的适迫使土骨架产生塑性变形，由夯击能转化为土骨架用性不明确等缺点。的变形能，使土密实，提高了土的抗剪强度，改善了2．1土本身结构强度土的变形特性。这时强夯对地基土的压密过程与试工程界在对有效加固深度修正系数的选取上，验室的击实试验类似．挤密振密效果明显。一般黏

6、性土、砂土0．45—0．6；高填土0．6—0．8；湿·8·Research＆ApplicationofBuildingMaterials陷性黄土0．34—0．5。日本学者坂口旭旧1曾对夯实土作出一地基固结模式(见图1)，并在此基础上考虑将冲击压力看作静荷载，根据能量守恒定律，建立计算强夯加固深度的方法。分析土的加固模式得知，加固区主要是土夯击时的土应力大于土结构强度的破坏区。由于计算中的土中动应力是将锤底实测动应力作为静荷重，按照半无限弹性地基上作用面积荷载的土中应力理论计算，与强夯土结构破坏时作为弹塑性体的土体动应力有所不同。因此，从理论和实践上可见结构

7、破坏区是主要加固区的特征，土的结构强度大，土的d值小。盯一土压力；盯，一土极限深度；盯。一土弹性极限；z^一主压实区深范围；z卜次压实区深范围；A一主压实区。矿<盯，；B一次压实区。口<盯，．口>矿I；C一压密、挤密、松动区；D—振动影响区；①一加固区形成时主加同区位置图1地基加固模式图2．2土的类型及土层分布影响修正系数a值乃至对加固机理看法不一致，除了国内外学者的研究角度不同之外，还与土的类型多、不同类型土的性能差异大有很大关系。从土层分布上考虑，当土层上层较下层硬，或者中间有薄层硬层的下部软弱土，其下部软弱土加固效果较差，尤其是下部软弱土分布较深时。

8、图2所示为山西某工程强夯静力触弹比贯人阻力，细线为夯击l遍时的Ps