第4讲-强夯和强夯置换ppt课件.ppt

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1、强夯与强夯置换NewTechnicalofSoilImprovement3.1概述3.2加固机理3.3设计计算3.4施工方法3.5现场观测与质量检验目录3.1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。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沉降。等等

2、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3.2加固机理某

3、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。取决于地基土的类别和强夯施工工艺。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

4、加排水通道动力固结动力置换3.2.1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。Flash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。3.2.1动力密实在冲击动能作用下，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。AbuDhabiCorniche(UnitedArabEmirates)夯坑3.2.1动力密实肇庆—花都—博罗输

5、变电工程花都站土石方强夯施工3.2.1动力密实水下地基加固3.2.1动力密实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。3.2.2动力固结饱和土的压缩性：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，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的能量级，土体即产生液化。继续施加能量，除了使土起重塑的破坏作用外，能量纯属是浪费

6、。渗透性变化：超孔压大于颗粒间的侧向压力时，致使土颗粒间出现裂隙，形成排水通道。此时，土的渗透系数骤增，孔隙水得以顺利排出。孔压消散到小于颗粒间的侧向压力时，裂隙即自行闭合。4.触变恢复：在重复夯击作用下，土体的强度逐渐降低，当出现液化或接近液化时，强度达到最低值。此时土体产生裂隙，而吸附水部分变成自由水，随着孔压的消散，土的抗剪强度和变形模量都有大幅度的增长。3.2.2动力固结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。青岛港8号码

7、头强夯工程桩式置换：形成桩式或墩式的碎石墩或桩。其作用机理类似于振冲法等形成的碎石桩。整式置换：将碎石整体挤入淤泥中，作用机理类似于换土垫层。动力置换3.2.3动力置换整式置换桩式置换3.3设计计算有效加固深度是反映地基处理效果的重要参数。其确切定义国内尚无，但一般可以理解为：经强夯加固后，该土层强度提高，压缩模量增大，加固效果显著的土层范围（或者能够满足设计要求的范围）。可以用下列公式估算有效加固深度：H=α(M•h)1/2式中H——有效加固深度（m）M——夯锤重（t）h——落距（m）α——修正系数。国内则提出：对软土可取0.5作修正系数，对黄土修正

8、系数取0.34～0.5。3.3.1强夯法设计要点（一）有效加固深度影响H的因素除了锤重和落距外