第三章 强夯和强夯置换-3课时ppt课件.ppt

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1、强夯技术DynamicCompactionNewTechnicalofSoilImprovement概述加固机理机具设备施工技术参数的确定施工要点效果检验现场测试发展趋势1概述强夯是法国Menard技术公司于1969年首创的一种地基加固方法，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，一般能量为500—8000kN.m。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、降低土的压缩性、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

2、沉降。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夯置换法《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)规定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。强夯法、强夯置换法的优点加固效果好使用经济施工简单强夯法加袋装砂井软粘土地基的综合治理国内发展阶段自引进到80年代初，约8年。本阶段工程应用强夯能级比较小，一般仅为1000kN

3、*m，处理深度5m左右，以处理浅层人工填土为主。80年代初到90年代初。本阶段兴建国家重点工程山西化肥厂，为了消除黄土地基的湿陷性，国家化工部组织开发了6250kN*m能级强夯，使有效处理深度提高到了10m左右。90年代初到2002年，本阶段以兴建国家重点工程三门峡火力发电厂为契机，成功开发了8000kN*m能级强夯，使强夯消除黄土湿陷性的深度达到15m。2002年底至今，强夯工程最高应用能级已经达到10000kN*m。为了更进一步扩大强夯的应用范围，在强夯技术的基础上，还形成了强夯置换和柱锤冲扩等新技术。以处理饱和软土为目的低能级强夯技术；三个研究方向强夯

4、与其他地基处理技术优势互补，发展成为组合式地基处理技术。以处理高填土和深厚湿陷性黄土，以及消除湿陷为目的的高能级强夯技术；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2加固机理某工程测得的单点夯夯坑夯沉量及周围地表隆起情况对非饱和土地基压密过程基本上同实验室中的击实实验相同，挤密振密效果明显。对饱和无粘性土地基土体可能会产生液化，其压密过程同爆破和振动密实的过程相同。对饱和粘性土地基产生超孔压，并且逐渐消散，地基土固结，孔隙比减小，强度提高。目前，强夯法加固地基有三种不同的加固机理：动力密实、动力固结和动力置换。取决于地基土

5、的类别和强夯施工工艺。2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，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，增加排水通道动力固结动力置换2.1动力密实采用强夯加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土是基于动力密实的机理，即用冲击型动力荷载，使土体中的孔隙减小，土体变得密实，从而提高地基土强度。FlashDynamiccompaction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。在冲击动能作用下，地面会立即产生沉

6、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。AbuDhabiCorniche(UnitedArabEmirates)夯坑肇庆—花都—博罗输变电工程花都站土石方强夯施工水下地基加固2.2动力固结Menard根据强夯法的实践，首次对传统的固结理论提出了不同看法，认为饱和土是可压缩的新机理。Dynamicconsolidation弹簧活塞模型静力固结理论(图a)动力固结理论(图b)①不可压缩的液体②固结时液体排出所通过的小孔，其孔径是不变的③弹簧刚度是常数④活塞无摩阻力①含有少量气泡的可压缩液体②固

7、结时液体排出所通过的小孔，其孔径是变化的③弹簧刚度为变数④活塞有摩阻力巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波，破坏了土体原有的结构，使土体局部发生液化并产生许多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水顺利逸出，待超孔隙水压力消散后，土体固结。由于软土的触变性，强度得到提高。夯击一遍的情况夯击三遍的情况从右图可以看出，每夯击一遍时，体积变化有所减少，而地基承载力有所增长，但体积的变化和承载力的提高，并不是遵照夯击能的算术级数规律增加的。饱和土的压缩性：进行强夯时，气体体积压缩，孔压增大，随后气体有所膨胀，孔隙水排出的同时，孔压就减少。产生液化：土体中气体体积百分比为零时，

8、就变成不可压缩的。相应于孔隙水压力上升到覆盖压力相等