欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:8266767
大小:2.53 MB
页数:18页
时间:2018-03-15
《13-重锤夯实(强夯法)施工工艺》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、重锤夯实(强夯法)施工工艺中铁二局机筑公司殷郑海前言强夯法又称动力固结法,是法国梅那尔公司于60年代后期创造的一种地基加固方法。它是在重锤夯实基础上发展起来的动力加固地基的新方法。70年代后期传入我国,经过近20年在全国各地的推广应用,证明其加固效果十分显著。一、工艺特点强夯法以其质量可靠,造价低,进度快,节约三材,经济效益显著等特点,已广泛应用于工业与民用建筑、公路与铁路路基、机场道路及码头仓库等工程的地基加固,强夯能级从1000kN·m发展到8000kN·m,成为国内处理地基的一种较好的实用方法。二、适用范围目前,国内外处理地基的
2、手段很多,其中强夯的适用范围最广,适用的土质有:各种高填土,如素填土、杂填土(建筑垃圾、工业废料)、粘土、黄土、湿陷性黄土等;饱和砂土、粉土等可液化土,淤泥质土,饱和粘性土等。对于后一类土在正式强夯前须先做试验,证明确有实效时也可采用。采用强夯处理地基,需要考虑其振动对附近建筑物的影响,必要时应采取隔振、防振措施,以及城市对噪音的控制问题。三、工艺原理及设计要求强夯法加固地基虽已经历了几十年,实践证明是一种较好的地基处理方法,但是还没有一套成熟的理论和完整的设计计算方法。根据国内外近十年来的研究成果,土的强夯作用机理一般可归结为:
3、非饱和类土:以直观的加密使土体强度增加为主,如黄土和一般的粘性土,最典型的是湿陷性黄土,通过夯击使土颗粒重新排列成致密结构体,消除其湿陷性。粉土和粉细砂类土:夯击作用使土体加密和预液化,从而提高地基土的承载力和抗液化能力。饱和土:强夯使空隙水压力瞬时升高,随着水压力的消散,土中自由水和部分弱结合水排出,土体变得紧密,随着时间的延续,触变后的土体结构得以恢复,使地基土得到加固,对于饱和淤泥质土和粘性土,可通过加填料(石块、钢渣等)夯击,增加土体骨架和排水通道,这一措施无疑扩展了强夯处理地基土的适用范围。(一)、加固原理强夯法是应用功能
4、转换的原理达到加固地基的目的。具体地说,它是利用起重设备将几十吨(一般8—40t)重锤,从几十米(一般6—40m)高处自由落下,给土以强烈的冲击和振动。地基土在强大的冲击能的作用下,土体强制压缩或振密;土体局部液化,夯点周围产生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水逸出,经时效压密,使土体重新固结,从而提高了土的承载力,降低其压缩性。强夯法是利用强大的夯击能给地基一冲击力,并在地基中产生冲击波,在冲击力作用下,夯锤对上部土体进行冲切,士体结构破坏,形成夯坑,并对周围士进行动力挤压。图3-1为某工程测得的单点夯夯坑夯沉量及周围地表隆起情况。目前
5、,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,它取决于地基土的类别和强夯施工工艺。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。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。实际工程表明,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。非饱和士在中等夯击能量1000~
6、2000kN.m的作用下,主要是产生冲切变形,在加固深度范围内气相体积大大减少,最大可减少60%。3.2.2动力固结用强夯法处理细颗粒饱和土时,则是借助于动力固结的理论,即巨大的冲击能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。Menard根据强夯的实践,首次对传统的固结理论提出了不同的看法,认为饱和土是可压缩的新机理。归纳成四点:1.饱和土的压缩性由于土中有机物的分解,第四纪士中大多数都含有以微气泡形式
7、出现的气体,其含气量大约在1%~4%范围内,进行强夯时,气体体积压缩,孔隙水压力增大,随后气体有所膨胀,孔隙水排出的同时,孔隙水压力就减少。这样每夯击一遍,液相气体和气相气体都有所减少。根据实验,每夯击一遍,气体体积可减少40%。2.产生液化在重复夯击作用下,施加在土体的夯击能量,使气体逐渐受到压缩。因此,土体的沉降量与资击能成正比。当气体按体积百分比接近零时,土体便变成不可压缩的。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。图3-2所示的液化度为孔隙水压力与液化压力之比,而液化压力即为覆盖压力。当液化度为100%时,亦
8、即为土体产生液化的临界状态,而该能量级称为"饱和能"。此时,吸附水变成自由水,土的强度下降到最小值。一旦达到"饱和能"而继续施加能量时,除了使土起重塑的破坏作用外,能量纯属是浪费。3.渗透性变化在很大夯击能
此文档下载收益归作者所有