情境3(单元1单一地基处理)研究.ppt

单元一 单一地基处理 四、 碾压法与夯实法 碾压与夯实是修路、筑堤、加固地基表层最常用的简易处理方法。通过夯锤或机械的夯击或碾压，使填土或地基表层疏松土孔隙体积减小，密实度提高，从而降低土的压缩性，提高其抗剪强度和承载力。目前常用的方法有：振动压实、重锤夯实以及20世纪70年代发展起来的强夯法等。 1. 振动压实法 振动压实法是用振动压实机在地基表层施加振动，将浅层松散土振实的方法。 单元一 单一地基处理 振动压实的效果取决于振动力的大小、填土的成分和振动时间。一般来说，振动时间越长，效果越好。但振动超过一定时间后振实效果将趋于稳定。因此，在施工前应进行试振，找出振实稳定所需要的时间。振实时应从基础边缘外放0.6 m左右，先振基槽两边，后振中间。振实有效深度可达1.5 m。如地下水位过高，则影响振实质量。此外，为避免振动对周围建筑物的影响，要求振源与建筑物的距离应大于3 m。 该法适用于：处理砂土和由炉灰、炉渣、碎砖等组成的杂填土地基。 单元一 单一地基处理 2. 重锤夯实法 重锤夯实法是利用起重机械将夯锤提到一定高度后，让锤自由落下，重复夯击使地基被压密以加固地基的方法。对于湿陷性黄土，重锤夯实可降低表层土的湿陷性；对于杂填土，则可降低其不均匀性。 重锤通常由钢筋混凝土制成，锤重一般不小于15 kN，锤底直径为0.7~1.5 m，落距2.5~4.5 m；有效夯实深度为锤底直径。 重锤夯实法的效果与锤重、锤底直径、夯击遍数、落距、土的种类、含水量等有密切的关系，应当根据设计的夯实密度及影响深度，通过现场试夯确定有关参数。 单元一 单一地基处理 当地下水位离地表很近或软弱土层埋置很浅时，重锤夯实可能产生“橡皮土”的不良效果。该法适用于处理距离地下水位0.8 m以上稍湿的杂填土、黏性土、湿陷性黄土和分层填土等地基，但有效夯实深度内存在软黏土层时不宜采用。主要用于浅层地基土加固，加固深度一般为1.2～2 m。 3. 强夯法 强夯法是用起重机械将重锤（一般为80~300 kN）从6~30 m高处下落，以强大的冲击能强制压实加固地基深层的密实方法，如图3.1.5所示。该法可提高地基承载力，降低其压缩性，减轻甚至消除砂土振动的液化危害，消除湿陷性黄土的湿陷性等。 单元一 单一地基处理 一般地基土强度可提高2~5倍，压缩性可降低2~10倍，加固影响深度可达6~10 m。 图3.1.5 强夯法 (a)强夯机械；(b)夯坑 单元一 单一地基处理 （1） 强夯法的加固机理及适用范围 强夯法的加固机理与重锤夯实法有本质的区别。强夯法在夯击地基时，除产生强大的冲击能外，还在地基中产生强大的动应力和冲击波，进而对土体产生：①压密作用，土中孔隙体积被压缩；②局部液化作用，导致土体内孔隙水压力骤然上升，当与上覆压力相等时，土体即产生局部液化，土丧失强度，土粒重新自由排列；③固结作用；④时效作用。 单元一 单一地基处理 对多孔隙、粗颗粒、非饱和土，为动力密实机理。即强大的冲击能，强制超压密地基，使土中气相体积大幅度减小。对细粒饱和土，为动力固结机理。即强大的冲击能与冲击波，破坏土的结构，使土体局部液化并产生许多裂隙，作为孔隙水的排水通道，使土体固结；土体触变恢复压密土体。 强夯法适用于碎石土、砂土、建筑垃圾、低饱和度的粉土、黏性土、素填土、杂填土和湿陷性黄土等地基，也可用于防止粉土及粉砂的液化；对于淤泥与饱和软黏土，如采取一定措施，也可以采用。但强夯法不得用于对工程周围建筑物和设备有一定振动影响的地基加固，必需时，应采取防振、隔振措施。 单元一 单一地基处理 （2） 强夯法的设计参数 应用强夯法加固软弱地基，一定要根据现场的地质条件和工程的使用要求，正确地选用各项技术参数。 ① 夯击能 夯击能分单击夯击能和单位夯击能。 单击夯击能是指锤重与落距的乘积。单击夯击能不能太小，否则无法使水与土颗粒产生相对流动，水不能排出，重复夯击还容易使地基变成橡皮土。 目前国内采用的最大单击夯击能为8000 kN·m。 单元一 单一地基处理 单位夯击能是指单位面积上所施加的总夯击能。单位夯击能应根据地基土类别、结构类型、荷载大小和需处理深度等综合考虑，并通过现场试夯确定。一