3地基处理-强夯法.ppt

强 夯 法 第一节 概 述 第一节 概 述 法国Menard技术公司于1969年首创的一种地基加固方法，亦称动力固结法，迄今已为国内外广泛采用。通过一般10～40t（最重为200t）的重锤和10～40m的落距，对地基土施加巨大的冲击能，在地基土中所出现的冲击波和动应力，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。 第一节 概 述 当初仅用于加固砂土、碎石类土地基。 几十年的发展，已适用于加固从砾石到粘性土的各类地基土。我国常用来处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土、粘性土、杂填土、素填土、湿陷性黄土等各类地基。 由于施工方法的改进和排水条件的改善，不仅能提高地基的承载力，还能改善地基抵抗振动液化的能力，消除湿陷性黄土的湿陷性。还发展了预设的袋装砂井、塑料板排水的强夯法、夯扩桩加填渣强夯法，强夯填渣挤淤法，碎石桩强夯法等。 第一节 概 述 它是重锤夯实法的基础上发展起来的，但又与重锤夯实法迥然不同的一项新技术。 强夯法与以往的机械夯实、爆炸夯实等比较有以下特点： 1.?平均每次夯击能量比普通夯法能量大的多。 2.?以往的夯实方法，能量不大，仅限于表层加固，而强夯法能根据地基的加固要求来确定夯击点间距及夯击方式，依次按需要加固的深度进行改良，使地基深层得到加固。 3.施工中，夯击能量可以分几遍进行夯击。 4.地基经过强夯加固后，能消除不均匀沉降现象，这是任何天然地基所不能达到的。 第一节 概 述 强夯法最适宜的施工条件： 1、处理深度最好不超过15m（特殊情况除外）。 2、对饱和软土、地表面应铺一层较厚的砂石、砂土等优质填料。 3、地下水位离地表面下2～3m为宜，也可采用降水强夯。 4、施工现场离既有建筑物有足够的安全距离（一般大于10米），否则不宜施工。 5、夯击对象最好为粗颗粒土组成。 第一节 概 述 强夯法：适用于处理碎石土、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。 强夯置换法：适用于高饱和度的粉土与软塑～流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程，同时应在设计前通过现场试验确定其适用性和处理效果。 第二节 强夯法加固的机理 加固原理 利用强大的夯击能给地基一冲击力，并在地基中产生冲击波，在冲击力作用下，夯锤对上部土体进行冲切，土体结构破坏，形成夯坑，并对周围土进行动力挤压。 第二节 强夯法加固的机理 加固机理： 1.动力密实 2.动力固结 3.动力置换 4.震动波压密理论 取决于地基土的类别和强夯施工工艺。 第二节 强夯法加固的机理 1.动力密实 多孔隙、粗颗粒、非饱和土:用冲击型动力荷载，土体被破坏，土颗粒相互靠拢，排出孔隙中的气体、颗粒重新排列，土在动荷载作用下被挤密压实，强度提高，压缩性降低。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。 第二节 强夯法加固的机理 2.动力固结 　　用强夯法处理细颗粒饱和土时，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。 第二节 强夯法加固的机理 第二节 强夯法加固的机理 动力固结理论 梅纳根据强夯法的实践，首次对传统的固结理论提出了不同看法，认为饱和土是可以压缩的新机理，归纳成以下四点： 饱和土的压缩性:土中存在一些微小气泡，含量约在1%～4%，强夯时，气体体积压缩， 孔隙水压力增大，随后气体膨胀，孔隙水排出的同时，孔隙水压力减少。每夯击一遍，液相气体和气相气体都有所减少（40%）。这种现象使饱和土具有压缩性。强夯时，含气孔隙水不能立即消散而具有滞后现象，气相体积不能立即膨胀，可由动力固结模型的摩擦活塞来模拟。 第二节 强夯法加固的机理 局部产生液化　在重复夯击作用下，施加在土体的夯击能量，使气体逐渐受到压缩。当气体按体积百分比接近零时，土体便变成不可压缩。相应于孔隙水压力上升到覆盖压力相等的能量级，土体即产生液化。此时，吸附水变成自由水，土的强度下降到最小值。一旦达到“饱和能”而继续施加能量时，除了使土起重塑的破坏作用外，能量纯属是浪费。 第二节 强夯法加固的机理 局部产生液化　 强夯时，土体被压缩，夯击能越大，沉降越大，孔隙水压力也不断增加，当孔隙水压力达到上覆土压力时，土体产生液化，土中吸着水变为自由水，土的强度降低到最小。表明土体压缩模量是可变的。 第二节 强夯法加固的机理 渗透性变化 :在很大夯击能作用下，地基土体中出现冲击波和动应力。