第5章__强夯法与强夯置换法_讲解.ppt

3）在厚3～5米的淤泥质软土层上面抛填石块，利用抛石自重和夯锤冲击力使石块坐到硬土层上，淤泥大部分被挤走，少量留在石缝中，形成强夯置换的块石层。利用石块之间的相互接触，提高地基承载力。亦类似于垫层中的“抛石挤淤”法，同时下卧层的软土也得以快速固结，提高了下卧层的强度。动力置换挤淤 5.2 加固机理5.2 Mechanism 4.震动波压密理论 强夯时，重锤由高处自由落下，产生强大的动能（振动源）作用于地基土中，动能变成波能，从震源向深层扩散，能量释放于一定范围的地基中，使土体得到不同程度的压密加固。强大的夯击能，使土体表层产生剪切压缩和侧向挤压等，而横波的存在，使土体表层松动，当达到一定深度范围时，只有压缩波（纵波）才对土体起压密加固作用。随加固深度的增加，纵波强度衰减，而压密作用逐渐减少。 5.2 加固机理5.2 Mechanism 强夯设计任务 对于不同土类强夯法的作用不同： 1. 软土地基，提高地基承载力和减少沉降量； 2. 饱和砂土和粉土，消除液化趋势； 3. 黄土和新近堆积黄土，消除湿陷性、提高承载力。 5.3 设 计5.3 Design 强夯参数选择 一、有效加固深度 二、单击夯击能 三、最佳夯击能 四、夯击遍数 五、间歇时间 六、夯击点布置及间距 七、处理范围 八、承载力确定 九、现场测试 5.3 设 计5.3 Design 1、有效加固深度 强夯法的有效加固深度是指起夯面算起的强夯有效影响地基深度，该深度范围内，土的物理力学指标已达到或超过设计值。该土层强度和变形等指标能满足设计要求的土层范围。 它是选择地基处理方法的重要依据，反映处理效果的重要参数 。 5.3 设 计5.3 Design 5.3 设 计5.3 Design Menard曾提出用下列公式估算有效加固深度 式中 H－－有效加固深度（m）； M－－夯锤质量（kN）； h－－落距（m）； 由上式估算的有效加固深度较实测值大,可采用 0.34～0.8的修正系数进行修正。 影响有效加固深度的因素除夯锤重和落距外，还有单击夯击能、夯击次数、锤底单位压力、地基土的性质、不同土层的厚度、埋藏顺序和地下水位等。 对于同一类土，采用不同能量夯击时，其修正系数并不相同，采用确定的修正系数，并不能得到满意的结果。因此《建筑地基处理技术规范》JGJ 79－2002不采用修正后的梅纳公式，而是采用了表格形式，建议了有效加固深度的取值范围。 2、 单击夯击能 夯锤的平面一般有圆形和方形，又分气孔式和封闭式。锤底面积宜按土的性质确定，对砂性土一般为3～4m2，对粘性土不宜小于6m2。锤底静接地压力可取25～40kPa。 锤重一般为100～400kN，落距为8～25m。对相同的夯击能量，常选用大落距方案，这样能获得较大的接地速度，将能量的大部分有效地传到地下深处，增加深层夯实效果，减小消耗在地表土层塑性变形的能量。 夯锤确定后，根据要求的单击夯击能量，就能确定夯锤的落距。对相同的夯击能量，常选用大落距的施工方案。 锤重与落距 对于某一单击夯击能，夯锤在接触土体瞬间冲量的大小是影响土体压缩变形的关键因素，冲量越大，加固效果越好。 夯锤着地时的冲量 夯锤越重，冲量越大，加固效果越好。 单位夯击能 整个加固场地的总夯击能量(即垂重×落距×总夯击数)除以加固面积为单位夯击能，也称平均夯击能。 单位夯击能应根据基土类别，结构类型、荷载大小和要求处理的深度等综合考虑，并可通过试验确定。 单位面积夯击能过小，难以达到预期的加固效果，单位面积夯击能过大，不仅浪费能源，而且对饱和粘性土来说，强度反而会降低。 3、最佳夯击能（最佳夯击次数） 能使地基中出现的孔隙水压力达到土的覆盖压力时的夯击能为最佳夯击能。 最佳夯击次数： 当单击夯击能一定时，与最佳夯击能相对应的夯击次数称为最佳夯击数。 粘性土地基:由于孔隙水压力消散慢，随着夯击能的增加，孔隙水压力可以叠加，可根据有效加固深度孔隙水压力的叠加值来选定最佳夯击能。 砂性土地基:由于孔隙水压力的增加和消散过程很快，孔隙水压力不能随夯击能增加而叠加，当孔隙水压力增量随夯击次数的增加而趋于稳定时，可认为砂土能够接受的能量已达到饱和状态。可用最大孔隙水压力增量与夯击次数的关系曲线或有效压缩率与夯击能的关系曲线来确定最佳夯击能。 最佳夯击能和单击夯击能的比值即可作为控制夯击次数。 夯击次数由夯沉量与夯击次数关系曲线确定 a.确定原则：夯坑的压缩量最大，而夯坑的隆起最小时的夯击数。