强夯法与强夯置换法课件.ppt

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1、地基处理GroundTreatment重庆交通大学河海学院吴文雪第5章强夯法和强夯置换法Chapter5DynamicConsolidationandDynamicConsolidationwithReplacement5.1概述5.1Introduction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

2、能出现的差异沉降。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。夯锤起吊夯锤起吊15吨夯锤25吨夯锤40吨夯锤夯锤下落对于饱和粘性土地基，近年来发展了强夯置换法，这是利用夯击能将碎石、矿渣等材料强力挤入地基，在地基中形成碎石墩，并与墩间土形成碎石墩复合地基，提高地基承载力和减小沉降。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。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、公路和铁路路基、飞机场跑道及码头等。强

3、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。它是重锤夯实法的基础上发展起来的，但又与重锤夯实法迥然不同的一项新技术。强夯法与以往的机械夯实、爆炸夯实等比较有以下特点：1.平均每次夯击能量比普通夯法能量大的多。2.以往的夯实方法，能量不大，仅限于表层加固，而强夯法能根据地基的加固要求来确定夯击点间距及夯击方式，依次按需要加固的深度进行改良，使地基深层得到加固。3.施工中，夯击能量可以分几遍进行夯击。4.地基经过强夯加固后，能消除不均匀沉降现象，这是任何天然地基所不能达到的。5.2加固机理5.2Mechanism经强夯处理后地基的承载力可提高2~5倍，压缩性可降低2

4、00％～500％，影响深度达到10m以上。强夯法加固地基的机理，目前尚不完全清楚。一般认为强夯加固地基主要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，土体结构破坏，形成夯坑，并对周围土进行动力挤压。加固机理：1.动力密实2.动力固结3.动力置换4.震动波压密理论取决于地基土的类别和强夯施工工艺。5.2加固机理5.2Mechanism1.动力密实多孔隙、粗颗粒、非饱和土:用冲击型动力荷载，土体被破坏，土颗粒相互靠拢，排出孔隙中的气体、颗粒重新排列，土在动荷载作用下被挤密压实，强度提高，压缩性降低。非饱和土的夯实过程，就是土中的气相(空气

5、)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。5.2加固机理5.2Mechanism2.动力固结用强夯法处理细颗粒饱和土时，是借助于动力固结的理论，即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。5.2加固机理5.2Mechanism5.2加固机理5.2Mechanism3.动力置换动力置换是指在冲击能量作用下，强行将砂、碎石等挤填到饱和软土层中，置换饱和软土，形成密实的砂、石层或桩。5.2加固机理5.2Mechanism3.动力

6、置换整式置换：采用强夯将碎石整体挤入淤泥中，其作用机理类似于换土垫层。桩式置换：通过强夯将碎石填筑土体中，部分碎石桩(或墩)间隔地夯入软土中，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，主要是靠碎石内摩擦角和墩间土的侧限来维持桩体的平衡，并与墩间土起复合地基的作用5.2加固机理5.2Mechanism目前强夯置换中常用的三种情况：1）当地基表层为具有适当厚度的砂垫层、下卧层为压缩性的淤泥质软土时，采用低能量夯，通过强夯将表层砂挤入软土层中，形成一根砂桩，这种砂桩的承载力很高，同时，下卧的软土也可通过置换砂桩加速固结，强度得以提高。动力置换砂桩2）同上，软地

7、基的表面也常堆填一层一定厚度的碎石料，利用夯锤冲击成孔，再次回填碎石料，夯实成碎石桩。动力置换碎石桩5.2加固机理5.2Mechanism3）在厚3～5米的淤泥质软土层上面抛填石块，利用抛石自重和夯锤冲击力使石块坐到硬土层上，淤泥大部分被挤走，少量留在石缝中，形成强夯置换的块石层。利用石块之间的相互接触，提高地基承载力。亦类似于垫层中的“抛石挤淤”法，同时下卧层的软土也得以快速固结，提高了下卧层的强度。动力置换挤淤5.2加固机理5.2Mecha