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时间:2018-12-09
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1、强夯加固地基工法特点及要求1特点和适用范围 强夯法加固地基,适用范围广泛,可用于湿陷性黄土、碎石土、砂土、一般粘性土、软土以及工业或生活垃圾等各种填土地基。对于非饱和土地基,强夯加固效果显著,在呈流塑状的淤泥中抛填碎石、(钢渣、矿渣)进行强夯挤淤也能取得较好的效果。 强夯法一般采用重力为80kN(8t)以上重锤,起吊到6m以上高度,垂锤呈自由落下,对土体进行强力夯实。它是一种既能提高地基强度,降低其压缩性,又能改善其抵抗地震液化的强力和消除土的湿陷性的地基加固方法。 该法所用设备简单,质量控制方便,适用范围广泛。对饱和土地基加固效果的好坏,关键在于排水,如饱和砂土
2、地基渗透性好,超孔隙水压力容易消散,夯后固结快。对于饱和粘土或淤泥质土,由于渗透性差,必须慎重对待。 强夯法加固地基,能代替某些桩基础而节省钢材、木材和水泥,而且速度快、效果好、投资少,是一种经济、简便的地基加固方法。 1.1强夯法最适宜的施工条件: (1)处理深度一般不超过15m; (2)地下水位距地表面2~3m为宜; (3)夯击对象最好为粗颗粒土组成; (4)施工现场距原有建筑物应有足够的安全距离,一般宜大于10m; (5)对于饱和软土,地表面应铺一层较厚的砾石、砂士等填料。 2加固目的及要求 不同地基和工程有不同的加固要求: 2.1以提高地基承
3、载力,消除不均匀变形为主。 2.2对地震液化地基,加固后应消除液化。不同的液化地基有不同的要求。 2.2.l对饱和砂土地基,加固后标准贯入锤击数N63.5值大于按下式计算出的N'值时,视为不液化: N'=N′[l+0.125(ds-3)-0.05(dw—2)] (1) 式中:N'——饱和砂土所处深度为ds,室外地面到地下水位距离为lm时,砂土液化临界标准锤击数; N'——当ds=3m,dw=2m时,砂土液化临界贯入锤击数。当设计烈度为7、8、9度时,其数值分别为6、10、16; ds——饱和砂土所处深度(m); dw——室地面到地下水
4、水位距离。 2.2.2轻亚粘土可按下式计算: N″=14.5+0.5ds—2.4dw—Mc。(2) 式中:Mc——粘粒含量,以百分数为单位。 当实际标贯击数N63.5大于计算值N″值时为不液化。 2.3对湿陷性黄土地基加固,要求消除湿陷性,其湿陷系数应按下式计算: (3)式中: δs——湿陷系数; hp——保持天然湿度和结构的土样,加压至一定压力时,下沉稳定的高度(cm); hP′——上述加压稳定后的土样,在侵水作用下,下沉稳定后的高度(cm); ho——土样的原始高度。 强夯加固后地基湿陷系数δs <0.015时为消除湿陷性。 2.4对软弱
5、土地基加固,着重于提高地基土的强度和减少变形。3施工准备 3.l机具准备 3.1.1夯锤 3.l.l.l夯锤所用材料 夯锤可用钢制,也可采用钢板壳,内填钢筋头、钢砂或浇灌混凝土制成。铸铁和铸钢材料制成的夯锤,体积小重心较低,稳定性强,回弹幅度不大,效率高。大吨位的可做成装配式的铸钢夯锤,以利运输。 3.1.1.2夯锤形状 夯锤形状可为圆柱形、方形、梨形、球形等形状。为了减少或消除锤提升时土与锤之间的吸附力,以避免增加起重机的负荷,夯锤应设4~6个从锤底贯穿于锤顶的排气孔。 3.l.l.3夯锤尺寸 夯锤单位面积可根据以下原则进行选则: (l)夯锤单位面积
6、的静压力宜在25~40kPa; (2)夯击能级在2000kN•m以下时,单位面积的冲击能宜为300~500kN·m/m2; (3)夯击能级在3000kN·m以上时,单位面积夯击能宜在600~800kN·m/m2; (4)对于砂土和碎石土等,应选用较小面积的锤;对于软土、淤泥及淤泥质土等应选用较大面积的锤;对于轻亚粘土、黄土等应选用中等面积的锤。 3.1.1.4夯锤重量 夯锤最佳重量可根据下式决定: M=(l+K/2)AγR (4) 式中: M——夯锤重量(t); K——有效加固影响深度系数; γ——地基土的天然容重; A——夯锤底面积(m2)
7、; R——夯锤底半径。 使用式(4)时应注意以下几点: (1)当夯锤底面为曲面时,其底面积A为投影面积;夯锤半径R相应于投影圆的半径; (2)地基土的天然容重γ为强夯处理前的地基土设计有效加固深度范围内的加权平均值; (3)有效加固影响深度系数K值此处取值为0.5~0.7。 3.1.1.5夯锤排气孔的设置 (l)夯锤上排气孔的总面积约占夯锤投影面积的15%左右; (2)排气孔设置要分布均匀,上下贯通,其数量为4~6个; (3)排气孔的中心一般在夯锤投影面半径的中点; (4)如果制作允许,也可做成上小下大的喇叭口; (
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