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关于强夯法地基处理技术若干问题的探讨 　　摘要:本文结合笔者多年工作的实践经验,以强夯法地基处理技术为研究对象,就其加固机理、适用范围、优点和局限性进行了分析研究,谨供大家作参考之用。 　　Abstract: This paper focuses on the study of heavy-tamping foundation treatment technology with respect to its strengthening mechanism,applying range,merits and demerits. It is based on the authors years of practice. 　　关键词:强夯法;加固机理;适用范围;局限性 　　Key words: heavy-tamping method;strengthening mechanism;applying range;limitation 　　中图分类号:TU47 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)18-0102-01 　　 　　1加固机理 　　1.1 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,强夯巨大的夯击能量所产生的冲击波和动应力在土中传播,使颗粒破碎或使颗粒产生瞬间的相对运动,从而使土体孔隙中的气体迅速排出或压缩,孔隙体积减少,使地基土形成较密实的结构。 　　土体是由三相组成的。在土体形成的漫长历史年代中,由于各种非常复杂的风化过程,各种土颗粒的表面通常都包裹着一层矿物和有机物的多种化合物或胶体物质的凝胶,使土颗粒形成一定大小的团粒,这种团粒具有相对的水稳定性和一定的强度。而土颗粒周围的孔隙被空气和液体(如水)所充填。在压缩波能的作用下,原有土骨架破坏,土颗粒互相靠拢,因为气相的压缩性远远大于固相和液相的压缩性,所以气体部分首先被排出,土颗粒重新排列,由天然的紊乱状态进入稳定状态,孔隙减小。就是这种体积变化和塑性变形使土体在外荷载作用下达到新的稳定状态。同时,在波动能量作用下,土颗粒和其间的液体也受力而产生变形,但是这些变形相对土体颗粒间的移动以及孔隙的减少来说是很小的,对于非饱和土的夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移而引起的,故非饱和土的夯实加固过程就是土中气相被挤出的过程。 　　1.2 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。在强夯过程中,根据土体中的孔隙水压力、动应力和应变关系,来加固区内波对土体的作用。 　　①加载阶段:在夯击瞬间,巨大的冲击波使地基土产生强烈振动,并产生相应的动应力。在波动影响范围内,若动应力大于孔隙压力,则会有有效动应力产生,它将使土骨架原有的平衡被破坏,产生塑性变形。对砂土,迫使土的颗粒重新密实排列,如果饱和砂土,则是动力夯实;对细颗粒土,由于土中有机物的分解、第四纪土中大多数都含有以微气泡形式出现的气体,其含气量大约在1%~4%范围内,进行强夯时,这些气体体积被压缩的同时,土体中的水和土体颗粒两种介质引起不同的振动效应,当二者的动应力差大于土颗粒的吸附能时,土颗粒周围的部分结合水从颗粒间析出,产生动力水聚结,形成排水通道,制造动力排水条件。 　　②卸荷阶段:夯击能卸去后,总的动应力瞬间即逝,但土中孔隙水压力仍保持较高水平,此时孔隙水压力大于有效应力,因而将引起砂土、粉土的液化。在粘性土中,当孔隙水压力大于最小主应力、静止侧压及土的抗拉强度之和时,即土中存在较大的负有效应力,土体开裂,渗透系数骤增,形成良好的排水通道。从宏观上看,在夯击点周围产生了垂直破裂面,夯坑周围出现冒气冒水现象,这样孔隙水压力迅速下降。 　　③动力固结阶段:在卸荷之后,砂土中的孔隙水压力可在3~5分钟内消散,砂土进一步密实。粘性土中孔隙水压力的消散可能要延续2~4周,若有排水条件,土颗粒会进一步靠近,重新形成新的结合水膜和结构连接,土的强度得到恢复和提高。 　　1.3 震动波压密在强夯法施工过程中,落锤冲击地面后,其能量是以应力波的形式在地基内传播,因此,可从波动的角度探讨强夯的机理。强夯的特点是将机械能转换为势能,再变为动能作用于土体。在重锤作用于地面的一瞬间,强夯使得土体产生强烈的振动,在土体中产生振动波,从震源向四周传播。若把土体看成弹塑性材料,在巨大的冲击能量作用下,质点在连续的介质内振动,其振动的能量可以传递给周围的介质,而引起周围介质的振动。这个振动过程形成波,根据其作用、性质和特点可分为面波和体波。 　　在实施强夯时,夯击能量释放于