浅论强夯法处理软土地基

《浅论强夯法处理软土地基》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅论强夯法处理软土地基强夯法即强力夯实法，是20世纪60年代未、70年代初首先在法国发展起來的，国外定名为动力固结法，以别于静载压实的静力固结法。它是用重量80〜400kN的重锤，落距6〜40m冲击地基，使地基土压密和振密，以加固地基土，从而达到提高强度、降低压缩性的目的。强夯法加固地基，以其适应土质广、效果好、不耗贵重材料甚至不耗材料、造价低及工期短的特点，成为我国地基处理的一项重要技术。1强夯法加固地基原理1.1强夯法加固地基的机理1.1.1宏观机理（1）非饱和土的加固机理：由于巨大的冲击力远超过土的强度，使土体产生冲击破坏，土体产生较大的瞬时沉降，锤底土形成土塞向下运动,因锤

2、底下的土中压力超过土的强度，土结构破坏。由于土结构破坏，使土软化，侧压力系数增大，土不仅被竖向压密，而且被侧向挤密，这一主压实区就是土的破坏压实区。这一区的土应力超过土的极限强度，土被破坏后压实。由于土被破坏，侧挤作用加大，因此水平方向加固区宽度也在加大，故而加固区不同于静载土中应力椭圆形分布而变为水平宽度大的苹果形。区外为次压实区，土应力小于土的极限强度而在于土的弹性极限，土可能被破坏。但未被充分压实，或被破坏而未压实，此区也可称为破坏削弱区。由于动应力远大于原来土的自重应力，坑底土在向侧向挤出时，坑侧土在侧向分力作用下将隆起，形成被动破坏区。夯坑越深，土固化内聚力越大，则被动土

3、压力越大，土不易破坏隆起，反之就易隆起（见图1示）。（2）饱和土加固机理：饱和二相土（土由固体颗粒及液体组成）实际并非是二相土，二相土的液体中存在一些封闭气泡，约占土体总体积的1%〜3%,在夯击时，这部分气体可压缩，因而土体积也可压缩。气休休积缩小的压力应符含波义尔〜马略特定律，这一压力增量与孔隙水压力增量一致，因此冲击使土体结构发牛破坏，土体积缩小，液体中气泡被压缩，孔隙水压力增加。孔隙水渗流排出，水压减少，气泡膨胀，土体乂可以二次夯击压缩。夯击使土结构破坏，孔压增加，这时土产生液化及触变，孔压消散，土触变恢复，强度增长。如果一遍压实过小，则土结构破坏丧失的强度大，触变恢复增加的

4、强度小，则夯后的承载力反而减少。如果进行二遍夯击，土进一步压实，则触变恢复增长的强度大，依次增加遍数可获得预想的加固效果。（3）对于粘性土，由于粘性土的特征是颗粒细，渗透系数小，并且冇内聚力，特别是湿陷性黄土，它在天然含水量吋具冇很高的内聚力，因此强度很高。非饱和粘性上加固时，由于其内聚力高，侧向地面不易隆起，夯坑较深。其加固范围仅限于图1中的A区和B区，D区常无影响。其A区的加固深度较小，这是由于动应力难以破坏强度高的结构。对于填土来说，由于其固化内聚力很小，A区加固深度常较大。当土的含水量增高时，特别是饱和的粉土，土的固化内聚力变小，A区加固深度增大。但此时应注意分遍夯，每遍所

5、用单位面积夯击能不能过大，限于加固区水中气泡被全部压缩，每遍过大的夯击能只能使侧面上隆起。对饱和度大的非饱和土，应注意加固后会转变为饱和土，如需继续加固，也必须分遍夯。(4)对于砂性土，这种土由于没有固化内聚力，图1屮的A、B区通常较大，B区显示出压密作用急速减少，夯击时，夯坑易塌陷，提锤不会握裹，夯坑深度可较大，故总加固深度较大。同时，振动作用可使D区土振密或松动，可加大加固深度并可能引起周围土的振陷，场地发生环裂,引起邻近建筑物下沉。密砂在覆盖力小时则可能变松，松砂则变密。1.1.2微观机理强夯所产生的冲击能打破了土颗粒间的连接，因而也就破坏了原来的土体结构，改变了土体中各类孔

6、隙的分布状态以及它们之间的相对含量,使土颗粒重新排列成更密实的漩涡状结构。随肴上的触变性能的恢复，处于更密实状态中的粘胶颗粒和结品盐等胶体结构，由于粒间距离的缩小,更好地发挥了它们的胶结作用，提高了土体的抗变形能力和剪切强度。2强夯法主要的设计参数2.1加固深度加固深度又称为有效加固深度，在该范I韦I内承载力应达到150kPa以上，湿陷性黄土干3密度应达到1.5g/cm以上或消除湿陷。2.2单位血积夯击能单位面积夯击能指提高加深层时，单位加固面积所用的夯击能。对饱和土需耍分遍夯击，这是因为每一遍夯击也存在一极限夯击能，该能为地基中孔隙水压力达到土的自重应力时的夯击能，此时土已液化，

7、称之为每遍最佳夯击能或饱和夯击能。2.3分遍与夯点间距夯点需有一定间距，使冲击时夯坑产生冲剪，在夯坑底形成一挤压加固区，为使所产生的挤压力受周围土约朿，侧面应不隆起，因此侧曲应有一定间距的不扰动土，不能一夯挨一夯。由于夯点间距大，夯点间需增设夯点以加固未挤密土，故需增加遍数，这种分遍实际上是夯点分批夯击。夯点间距一般IR1.7~2.5D,D为锤底直径，密实度要求高时取小值，反之取大值。2.4夯锤夯锤可用碗及铸钢（铁）制作，夯锤形状可为圆形、方形、现多用圆锤。锤底面积一