工程地基处理强夯课件.ppt

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1、合肥工业大学土木与水利工程学院赵静地基处理GroundTreatment第三章强夯法DynanlicCompaction，DynamicConsolidation概述是一种将几十吨(最大200t)的重锤，从几十米(最大40m)的高处自由落下，对土进行强力夯击的方法。这是在重锤夯实法（起重机将夯锤提到一定高度自由下落，锤重1.5~3t，落距为2.5~4.5m）的基础上发展起来的，但其加固机理又与重锤夯实法不一样，是一种地基处理的新方法。有效加固深度5~10m。强夯置换（碎石）形成复合地基（深3~7m）。第三章强夯法DynanlicCompaction，DynamicCon

2、solidation第一节概述1、强夯法(DynanlicCompaction，DynamicConsolidation)强夯是法国Menard技术公司于1969年首创的一种地基加固方法，通过10～40t的重锤和10～40m的落距，对地基土施加很大的冲击能。我国1978年在天津新港进行了试验。在地基土中所出现的冲击波和动应力，可提高地基土的强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性等。同时，夯击能还可提高土层的均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降。第三章强夯法DynanlicCompaction，DynamicConsolidation2、强夯置换(

3、DynamicReplacenlent)强夯置换法是采用在夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料，用夯锤夯击形成连续的强夯置换墩，也即砂石桩与软土的复合地基。也称为动力置换、强夯挤淤。具有加固效果显著、施工工期短和施工费用低等优点。第一节概述3、适用范围(《建筑地基处理技术规范JGJ79-2002》)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。第一节概述4、应用情况应用强夯法和强夯置换法处理的工程范围极为广泛，有工业与民用建筑、仓库、油罐、储仓、公路

4、和铁路路基、飞机场跑道及码头等。强夯法在某种程度上比机械的、化学的和其它力学的加固方法更为广泛和有效。第一节概述（一）、现状理论落后于实践，已有结论如下：1）对于非饱和土：压密过程基本上同实验室中的击实法相同。2）对于饱和无粘性土：可能会产生液化，其压密过程同爆破和振动压密的过程相似。3）对于饱和细颗粒土：成功和失败的例子均有，需要破坏土的结构，产生超孔隙水压力以及通过裂隙形成排水通道，孔隙水压消散，土体才会压密。4）对于杂填土：特别有效（密实作用）。第二节强夯法加固的一般机理（二）、加固机理研究思路1）应分宏观和微观：宏观体现、微观机理2）应分饱和土和非饱和土：饱和土

5、的超静孔压3）应分粘性土和非粘性土：渗透性不同4）研究夯击能量的传递：真正用于加固地基的能量及如何加固第二节强夯法加固的一般机理（三）、强夯能量传递1）压缩波（纵波，P波）：7%能量，在传播过程中，介质质点的振动方向与波的前进方向一致，又称为疏密波。使土体受拉或受压，瞬间引起孔隙水压力增大。特点：周期短，振幅小。第二节强夯法加固的一般机理（三）、强夯能量传递2）剪切波（横波，S波）：26%能量，在传播过程中，介质质点的振动方向与波的前进方向垂直，导致土体结构的破坏。特点：周期较长，振幅较大。纵波和横波统称为体波。对饱和土来说，剪切波是使土体加密的波。第二节强夯法加固的一

6、般机理（三）、强夯能量传递3）瑞利波（R波，面波的一种）：67%能量，只限于在地面附近传播的波，也就是体波经过地层界面多次反射形成的次生波。在夯击点附近引起地面隆起。特点：周期长，振幅大，只在地表附近传播，比体波衰减慢，能传播到很远的地方。对于位于或接近地面的地基土，瑞利波起到松动作用。第二节强夯法加固的一般机理（四）、强夯加固机理三种不同机理：动力密实、动力固结、动力置换，取决于地基土的类别和强夯施工工艺。共同特点：破坏土的天然结构，达到新的稳定状态。第二节强夯法加固的一般机理（五）、动力密实机理1）适用情况：采用强夯加固多孔隙、粗颗粒、非饱和的土，即基于动力密实机理

7、。2）机理描述：即用冲击性动力荷载，使土中的孔隙减少，土体密实，从而提高强度。非饱和土的夯击过程中，气相被挤出，土颗粒发生位移。第二节强夯法加固的一般机理（六）、动力固结机理1）适用情况：采用强夯加固细粗颗粒饱和土，即基于动力固结机理。2）机理描述：即用巨大冲击能，破坏土体原有结构，使土体产生液化并产生裂隙，增加了排水通道使孔隙水逸出，待超静水孔压消散，土体固结，由于土的触变性其强度会得到提高。三个阶段：加载阶段、卸荷阶段、动力固结阶段第二节强夯法加固的一般机理（六）、动力固结机理3）Menard动力固结机理解释：①饱和土的压缩性：第四纪