第03章1强夯法课件.ppt

深层密实法Deep Densification;深层密实的地基处理方法;爆破法;Barendsen and Kok(1983): (sandy soil in Netherlands) 超静孔压预测 Δu/б’=1.65+0.65lnNh 地表沉降预测 Δs/H =2.73+0.9lnNh ;深层振密; 强夯法，法国人Louis Menard于1969年首创。 首次应用于法国Rivieza海边的海滨新近填土地基加固处理，并获得成功。 这一技术经济上有显著优势，技术上相对简单，效果显著。 很快，传入美国，欧洲和日本等国家。 在水利工程、建筑工程、道路工程、铁道和机场工程等诸多领域中得到广泛应用。 我国于1978年，交通部一航局科研所在天津首先开展强夯试验。;强夯法是采用80?300kN重锤，以8?20m落距自由落下，对软弱地基瞬时施加巨大冲击能。单击能量一般500?8000kN?m。加固影响深度达到10~20m，甚至更深一些。; 目前 强夯法着重于应用技术研究; 工作机理认识和研究进展不大; 强夯法设计和效果检验，几乎全部依赖于施工前试夯的数据和前人经验; 试夯确定设计参数和强夯工艺是十分重要的。;强夯法示意图;1.?可以提高砂/粉土地基强度、降低压缩性；2.?改善特殊土性能，如提高砂土抗液化能力、降低黄土湿陷性；3.?显著提过地基土层均匀性，降低基础差异沉降。;?一、强夯的加固机理 强夯技术加固地基的三种作用机理，即 动力密实 动力固结 动力置换 它们的发挥取决于地基土的性质和强夯的施工工艺。;动力置换; 强夯最初应用时，加固的机理是动力密实，即在冲击型动力荷载作用下，土颗粒相对位移，孔隙中气体被挤出，孔隙减小而致密的过程。 强夯技术应用于多孔隙、粗颗粒、非饱和土时，主要是基于动力密实的机理。 实践中，单锤夯击能量一般为 1000?2000kN?m，所产生冲切变形在加固深度范围内，土中气体减少可达到60%。; 饱和粘性土地基强夯加固机理，则是饱和土“动力固结”。 理论上，Menard根据饱和土经受强夯后产生数十厘米瞬间变形的现象，曾在机制上提出了一个与Terzaghi的静力固结模型不同的水?弹簧动力固结模型。 饱和粘性土，伴随强制压缩和振密，更主要的是夯击能量转化导致：;动力固结机理; 太沙基固结理论; 动力固结理论;夯击能传递 半无限空间体上竖向夯击能传递给地基是通过体波（压缩波和剪切波）和面波（瑞利波—Rayleigh Wave）联合传播的。;动力固结能量传送 ; 体波沿着一个半球波振面径向、向外传播，其中压缩波是最快到达指定加固区域，其振动能量为输入总能量7%，导致质点平行于波振面方向作推拉运动，并使土中孔隙水压力增加，土粒错位。 其次到达的是剪切波，振动能量为27%，该波引起质点运动与波阵面方向正交的横向位移，并导致土体原位结构的破坏。对于饱和粘性土，剪切波是使得土体加密波。 面波主要为瑞利波，占总能量2/3，随距离增加衰减比体波慢，瑞利波的竖向分量对地基表面土起到松动作用，能在夯点附近造成地表面的隆起。;;强度增长;孔隙水压力 ; ;二者区别; ;微观机理 ; ;二、试夯工作 选择在施工现场附近，以具备良好代表性; 根据加固深度和施工条件，初拟夯锤重量落距; 根据Menard的经验公式修正后，单锤夯击能与强夯加固影响深度D 式中 H－落锤的高度（m）； W－夯锤的重量（t）； n－影响深度折减系数，一般n=0.3?0.7；对于填土和粘性土，n?0.4。; 强夯法的有效加固深度D（m） 表6-3;夯锤底面积 对砂土和碎石填土一般为4m2； 对软弱粘性土则至少为6m2。夯锤平面形状有方形和圆形。夯锤中宜设置若干个上、下贯通孔径250~300mm气孔。 圆形并设置贯通孔夯锤进行夯击时，既可提高夯击的效果，又方便施工