强夯法与强夯置换法ppt课件.ppt

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1、第4章强夯法和强夯置换法4.1概述4.1.1强夯法的概念强夯又称为动力固结法或动力压实法。它是反复将夯锤（质量10～40t）提到一定高度自由落下（落距10～40m），给地基以冲击和振动能量，提高地基承载力并降低其压缩性，改善地基性能。如改善砂土抗液化条件、消除湿陷性黄土湿陷性。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。如右图所示施工现场。1山东科技大学王清标山东科技大学王清标2法国Menard公司于1969年应用强夯法对法国Riviera滨海填土进行夯实。经3个月预压（荷载100kPa），沉降值200mm。100kN夯锤，落距13m，夯击后，场地平均

2、沉降量500mm，基底压力300kPa。8层住宅竣工后，平均沉降量13mm，而差异沉降则可忽略不计。堆载预压与强夯的对比山东科技大学王清标34.1.2强夯法在我国的发展在地基土中所产生的的冲击被和动应力，可提高土的强度、降低土的压缩性、改善砂土的振动液化条件和消除湿陷性黄土的湿陷性等作用。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。对于砂土地基承载力提高2～5倍，压缩性降低2～10倍。1979年，秦皇岛码头堆煤场细砂地基强夯法试验，共节省150万元。1979年，廊坊机械化研究所宿舍工程强夯法处理可液化砂土和粉质粘土地基的试验，取得了较好的加固效果。山东

3、科技大学王清标420世纪80年代后期，又发展了强夯置换法。强夯置换法是采用在夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料，用夯锤夯击形成连续强夯置换墩，最终形成砂石桩与软土构成的复合地基，从而提高地基的承载力并减少地基沉降。对于饱和软土地基，为提高其加固效果，必须设计排水通道。为此，在软粘土地基上采用强夯法与袋装砂井（或塑料排水带）综合处理的加固方法也是一种发展途径。山东科技大学王清标54.1.3强夯法适用范围强夯法用于处理碎石土、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。对于软土地基，处理效果不显著。强夯置换法用于高饱和度的粉土与软塑~流塑的粘性土等地基上对变

4、形控制要求不严的工程。《地基处理规范》规定：采用强夯置换法前，必须通过现场试验确定其适用性和处理效果，否则不得采用。（1）施工工艺和施工设备简单，适用土质范围广，加固效果显著，可取得较高的承载力；（2）具有工效高、施工速度快、节省加固原材料、施工费用低、耗用劳力少等优点。强夯法的特点：山东科技大学王清标6目前，强夯法加固机理有3种不同的加固机理：动力密实、动力固结和动力置换。加固机理取决于地基土的类别和强夯施工工艺。4.2加固机理强夯法虽然是一种较好的地甚处理方法．但到目前为止还没有一套成熟和完善的理论和设计计算方法。在第十届国际土力学和基础工程会议上，美国Mitchel

5、l教授在“地基处理”的科技发展水平报告中提到：“强夯法目前已发展到地基土的大面积加固，深度可达30m。当应用于非饱和土时，压密过程基本上同实验室中的击实试验相同。在饱和无粘性土的情况下，可能会产生液化，其压密过程同爆破和振动压密的过程相似。”这种方法对饱和细颗粒土的效果，成功的和失败的例于均有报道。对于这类土需要破坏土的结构、产生超孔隙水压力以及通过裂隙形成排水通道。而强夯法对杂填土特别有效。山东科技大学王清标74.2.1动力密实强夯法加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土体，是动力密实。夯击能使土的骨架变形，土体孔隙减小变得密实。提高了土的密实度和抗剪强度，使压缩性减小。夯击一遍

6、后，夯坑深度0.6～1.0m，夯坑底部形成一层超压密硬壳层，承载力比夯前提高2～3倍。非饱和土在中等夯击能量1000～2000kN.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%。山东科技大学王清标84.2.2动力固结用强夯法处理细颗粒饱和土时，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。软土触变性，使强度得到提高。Menard教授动力固结理论：①饱和土的压缩性；②局部液化；③渗透性变化；④触变恢复（时间效应）与土强度的增

7、长。夯击一遍的情况山东科技大学王清标9夯击三遍的情况4.2.2动力固结a）静力固结理论模型（太沙基）b）动力固结理论模型（Menard）静力固结与动力固结模型比较a）b）加固对象：细颗粒饱和土。加固机理：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，使土体局部产生液化并产生许多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水顺利溢出，待孔隙水压力消散后，土体固结。由于软土的触变性，强度提高。a）饱和土的压缩性10山东科技大学王清标b）产生液化孔隙水压力上升到与覆盖压力相等时，土体产生液化。不同于地震时液化，是土体的局部液化。当