地基处理(第3讲-强夯)课件.ppt

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1、地基处理第三讲1、概念振密、挤密加固地基是指通过夯击、振动或挤压使地基土体密实，土体抗剪强度提高，压缩性减小，以达到提高地基承载力和减小沉降或改善湿陷性地基的湿陷性质或者改善液化地基工程性质为目的的一类地基处理方法。深层密实法简介深层密实深层密实法简介强夯与强夯置换碎（砂）石桩石灰桩、夯实水泥土桩土（或灰土）桩水泥粉煤灰碎石桩深层密实孔内夯扩法非饱和土（粘粒和粉粒）地基土或土体渗透性较好（粗粒土）的地基；主要是：a碎石土、砂土；b低饱和度的粉土、粘性土；c湿陷性黄土；d素填土、杂填土。2、适用条件深层密实对于渗透性很小的饱和软粘土地基，由于排水困难，饱和土体积很难改变，不易被挤密；且在

2、振动作用下易产生超空隙水压力且破坏土体结构，往往还会使其强度降低。振密、挤密法处理地基土往往具有施工设备简单，使用加固材料少且多可以就地取材，工程费用低等优点。因此对于饱和粘性土，该类方法的主要加密作用为置换作用。但很多资料也因其具有相同施工方法而归入振密、挤密。如砂石桩处理饱和粘性土地基、强夯置换处理粘性土地基等归入振密、挤密法这一类中。强夯与强夯置换法强夯法主要内容1概述加固机理3设计计算4施工方法6工程实例5现场测试与质量检验1.概述概念强夯是法国梅那（Menard）技术公司于1969年首创的一种地基加固方法，国际上称动力压实法或动力固结法。它通过一般8-30t的重锤(最重可达2

3、00t)和8-20m的落距(最高可达40m)，反复对地基土施加很大的冲击能，一般能量为1000—8000kN.m。在地基土中所产生的冲击波和动应力，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。强夯法强夯法适用范围等等强夯法适用土层碎石土砂土低饱和度的粉土与黏性土湿陷性黄土杂填土、素填土强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软-流塑性的黏性土等地基上对变形控制要求不严的工程强夯法强夯国内发展四个阶段1）自引进到80年代初，约8年。强夯能级比较小，一般仅为1000kN*m，处理深度5m左右，以

4、处理浅层人工填土为主。2）80年代初到90年代初。本阶段兴建国家重点工程山西化肥厂，为了消除黄土地基的湿陷性，化工部组织开发了6250kN*m能级强夯，使有效处理深度提高到了10m左右。3）90年代初到2002年。本阶段以兴建国家重点工程三门峡火力发电厂为契机，成功开发了8000kN*m能级强夯，使强夯消除黄土湿陷性的深度达到15m。4）2002年底至今。强夯工程最高应用能级已经达到10000kN*m。为了更进一步扩大强夯的应用范围，在强夯技术的基础上，还形成了强夯置换和柱锤冲扩等新技术强夯法强夯三个研究方向1）以处理饱和软土为目的低能级强夯技术；2）处理高填土和深厚湿陷性黄土，以消除

5、湿陷为目的的高能级强夯技术；3）强夯与其他地基处理技术优势互补，发展成为组合式地基处理技术。2.加固机理强夯法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某工程测得的单点夯夯坑夯沉量及周围地表隆起情况夯坑h夯锤自由下落夯点附近地面隆起强夯法强夯释放的巨大的能量，在土中产生冲击波：首先纵波(压缩波,P波），振动能量以7％的传播出去，u增大，τ降低；其次横波（剪切波，S波），振动能量以26％的传播出去，土体结构破坏，形成夯坑；最后面波（瑞利波，R波），振动能量以67％传播出去，夯点附近产生地面隆起。对于饱和土，剪切波是使土体加密的波。建筑物破坏通常是横波与

6、面波造成的。加固机理震源强夯法加固机理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。对饱和粘性土地基破坏土的结构，产生超孔压，通过裂隙排水并且逐渐消散，地基土固结，孔隙比减小，强度提高。强夯法目前，强夯法加固地基有三种不同的加固机理，取决于地基土物理力学性质（颗粒大小，形状，级配，密实度，内聚力，内摩擦角，渗透系数等），土的不同类型（饱和土非饱和土，砂性土，黏性土）和强夯施工工艺（夯击能，夯点布置等）。（1）动力密实(DynamicCompaction)（2）动力固结(DynamicC

7、onsolidation)（3）动力置换(DynamicReplacement)加固机理强夯法用强夯加固多孔隙、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。（1）动力密实（Dynamiccompaction）加固机理－动力密实强夯法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。土体中的孔隙减小，土体变得密实。（1）（2）（3）