軟土地基加固強夯法和引夯置換法施工技術(shù)

XX科技大學(xué)土建學(xué)院巖土所強夯法和強夯置換法主要內(nèi)容1

加固機理設(shè)計計算3施工方法4質(zhì)量檢驗6發(fā)展趨勢5工程實例

強夯是法國Menard技術(shù)公司于1969年首創(chuàng)的一種地基加固方法，我國于1978年首次由交通部一航局科研所及其協(xié)作單位在天津新港三號公路進行了強夯法試驗研究。它通過一般8～30t的重錘(最重可達200t)和8～20m的落距(最高可達40m)，對地基土施加很大的沖擊能，提高地基土的強度、降低土的壓縮性、改善砂土的抗液化條件等。概述

等等強夯法適用土層碎石土砂土低飽和度的粉土與粘性土濕陷性黃土雜、素填土對于高飽和度的可采用強夯置換法概述《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002)規(guī)定

概述

/tech/detailprof1002736YT.htm

概述

以處理飽和軟土為目的低能級強夯技術(shù)；

三個研究方向

強夯與其他地基處理技術(shù)優(yōu)勢互補，發(fā)展成為組合式地基處理技術(shù)。

以處理高填土和深厚濕陷性黃土，以及消除濕陷為目的的高能級強夯技術(shù)；

設(shè)計計算施工方法質(zhì)量檢驗發(fā)展趨勢加固機理工程實例夯錘地面擠壓土體隆起夯擊能沖擊力沖擊波沖切上部土體結(jié)構(gòu)破壞形成夯坑擠壓周圍土體1加固機理1加固機理對非飽和土地基壓密過程基本上同實驗室中的擊實實驗相同，擠密振密效果明顯。

對飽和無粘性土地基土體可能會產(chǎn)生液化，其壓密過程同爆破和振動密實的過程相同。對飽和粘性土地基產(chǎn)生超孔壓，并且逐漸消散，地基土固結(jié)，孔隙比減小，強度提高。

三種加固機理動力密實加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土動力荷載減小土孔隙，提高強度超孔隙水壓力消散，土體固結(jié)

分為整式置換和樁式置換

加密、碎石墩置換、排水的組合

處理細顆粒飽和土

局部產(chǎn)生裂縫，增加排水通道

1加固機理動力固結(jié)動力置換動力密實沖擊型型動力力荷載載，使使土體體中的的孔隙隙減小小，土土體變變得密密實，，從而而提高高地基基土強強度。。非飽飽和土土的夯夯實過過程，，就是是土中中的氣氣相被被擠出出的過過程，，其變變形主主要是是由于于土顆顆粒的的相對對位移移引起起。1加固機理實際工程表表明，在沖沖擊動能作作用下，地地面會立即即產(chǎn)生沉降降，一般夯夯擊一遍后后，其夯坑坑深度可達達0.6～1.0m，夯坑底部部形成一層層超壓密硬硬殼層，承承載力可比比夯前提高高2～3倍。非飽和土在在中等夯擊擊能量1000～2000kN·m的作用下，，主要是產(chǎn)產(chǎn)生沖切變變形，在加加固深度范范圍內(nèi)氣相相體積大大大減少，最最大可減少少60%。非飽和土的的夯實過程程，就是土土中的氣相相(空氣)被擠出的過過程，其夯夯實變形主主要是由于于土顆粒的的相對位移移引起。1加固機理在沖擊動能能作用下，，地面會立立即產(chǎn)生沉沉降，一般般夯擊一遍遍后，其夯夯坑深度可可達0.6—1.0m，夯坑底部部形成一層層超壓密硬硬殼層，承承載力可比比夯前提高高2—3倍。夯坑動力密實的的應(yīng)用范圍圍動力密實的的應(yīng)用范圍圍XX—XX—XX輸變電工程程XX站土石方強強夯施工動力密實的的應(yīng)用動力密實的的應(yīng)用1加固機理彈簧活塞模型靜力固結(jié)理理論與動力力固結(jié)理論論的模型比比較a)靜力固結(jié)理理論模型b)動力固結(jié)理理論模型靜力固結(jié)理論(圖a)動力固結(jié)理論(圖b)①不可壓縮的液體②固結(jié)時液體排出所通過的小孔，其孔徑是不變的③彈簧剛度是常數(shù)④活塞無摩阻力①含有少量氣泡的可壓縮液體②固結(jié)時液體排出所通過的小孔，其孔徑是變化的③彈簧剛度為變數(shù)④活塞有摩阻力XX8號碼頭強夯夯工程樁式置換動力置換(Railwaytrack,Malaysia)整式置換動力置換ALEXANDRIACITYCENTER(Shoppingcenter-Egypt)樁式置換動力置換的的應(yīng)用范圍圍設(shè)計計算施工方法質(zhì)量檢驗發(fā)展趨勢加固機理工程實例2設(shè)計計算夯錘和落距距選擇合適的夯錘和落距圓形和方形氣孔式和封閉式

選擇夯錘

錘重

確定落距

根據(jù)單點夯擊能量

較適合的夯擊能

夯擊能最低值

介于底面積按土的性質(zhì)確定

2設(shè)計計算夯擊點的布布置夯擊點的間間距確定原則：：一般根據(jù)據(jù)地基土的的性質(zhì)和要要求處理的的深度而定定，以保證證使夯擊能能量傳遞到到深處和保保護鄰近夯夯坑周圍所所產(chǎn)生的輻輻射向裂隙隙。1.強夯第一遍遍夯擊點間間距可取夯夯錘直徑的的2.5～3.5倍，第二遍遍夯擊點位位于第一遍遍夯擊點之之間。以后后各遍夯擊擊點間距可可適當(dāng)減小小。2.對處理深度度較深或單單擊夯擊能能較大的工工程，第一一遍夯擊點點間距宜適適當(dāng)增大。。3.強夯置換墩墩間距應(yīng)根根據(jù)荷載大大小和原土土的承載力力選定，當(dāng)當(dāng)滿堂布置置時可取夯夯錘直徑的的2～3倍。對獨立立基礎(chǔ)或條條形基礎(chǔ)可可取夯錘直直徑的1.5～2.0倍。墩的計計算直徑可可取夯錘直直徑的1.1～1.2倍。3.4夯擊點布置置及間距等邊三角形形或正方形形布置夯擊擊點。工業(yè)業(yè)廠房可根根據(jù)柱網(wǎng)來來布置夯擊擊點。夯距通常為為5—15m2設(shè)計計算夯擊點的布布置ThermalK-12EducationalPark,CoachellaValleyCalifornia(US)美國加州某某工程夯點點布置（正方形））AbuDhabiCorniche(UnitedArabEmirates)2設(shè)計計算夯擊擊數(shù)和和遍數(shù)夯擊擊數(shù)強夯夯點的的夯擊擊數(shù)按現(xiàn)場試夯夯得到的夯夯擊擊數(shù)和和夯沉量關(guān)關(guān)系曲線確確定還要滿足1.最后兩擊平平均夯沉量量不宜大于于下列數(shù)值值：單擊夯夯擊能量小于4000kN*m時為50mm；夯擊能為為4000～6000kN*m時為100mm；夯擊能大大于6000kN·m時為200mm;2.夯坑周圍地地面不應(yīng)發(fā)發(fā)生過大隆隆起;3.不因夯坑過過深而發(fā)生生起錘困難難。2設(shè)計計算夯擊擊數(shù)和和遍數(shù)夯擊遍數(shù)夯擊遍數(shù)應(yīng)應(yīng)根據(jù)地基基土的性質(zhì)質(zhì)確定，可可采用點夯夯2～3遍，對于滲滲透性較差差的細顆粒粒土，必要要時夯擊遍遍數(shù)可適當(dāng)當(dāng)增加。最最后再以低低能量滿夯夯2遍，滿夯還還可采用輕輕錘或低落落距錘多次次夯擊，錘錘印搭接。。2設(shè)計計算現(xiàn)場測試設(shè)設(shè)計地面及深層變形目的：1.了解地表隆隆起的影響響范圍及墊墊層的密實實度變化；；2.研究夯擊能能與夯沉量量的關(guān)系，，用以確定定單點最佳佳夯擊能量量；3.確定場地平平均沉降和和搭夯的沉沉降量，用用以研究強強夯的加固固效果。手段：地面沉降觀觀測、深層層沉降觀測測和水平位位移觀測。。2設(shè)計計算現(xiàn)場測試設(shè)設(shè)計側(cè)向擠壓力將土壓力盒盒事先埋入入土中后，，在強夯加加固前，各各土壓力盒盒沿深度分分布的土壓壓力的規(guī)律律，應(yīng)與靜靜止土壓力力相近似。。在夯擊作作用下，可可測試每夯夯擊一次的的壓力增量量沿深度的的分布規(guī)律律。3施工方法施工步驟6)將夯錘起吊吊到預(yù)定高高度，待夯夯錘脫鉤自自由下落后后放下吊鉤鉤，測量錘錘頂高程；；若發(fā)現(xiàn)現(xiàn)因坑底傾傾斜而造成成夯錘歪斜斜時，應(yīng)及及時將坑底底整平；7)重復(fù)步驟6)，按設(shè)計規(guī)規(guī)定的夯擊擊次數(shù)及控控制標準，，完成一個個夯點的夯夯擊；8)換夯點，重重復(fù)步驟4)～7)，完成第一一遍全部夯夯點的夯擊擊；9)用推土機將將夯坑填平平，并測量量場地高程程；10)在規(guī)定的間間隔時間后后，按上述述步驟逐次次完成全部部夯擊遍數(shù)數(shù)，最后用用低能量滿滿夯，將場場地表層土土夯實，并并測量夯后后場地高程程。設(shè)計計算施工方法質(zhì)量檢驗發(fā)展趨勢加固機理工程實例4質(zhì)量檢驗強夯施工結(jié)結(jié)束后應(yīng)間間隔一定時時間方能對對地基加固固質(zhì)量進行行檢驗，對對碎石土和和砂土地基基，其間隔隔時間可取取7～14d；對粉土和和粘性土地地基可取14～28d。強夯置換換地基的間間隔時間可可取28d。強夯處理后后的地基竣竣工驗收時時，承載力力檢驗應(yīng)采采用原位測試和和室內(nèi)土工工試驗；強夯置換換后的地基基，承載力力檢驗除應(yīng)應(yīng)采用單墩載荷試試驗檢驗外，尚應(yīng)采采用動力觸探等等有效手段段查明置換墩墩著底情況況及承載力力與密度隨隨深度的變變化，對飽飽和粉土地地基允許采采用單墩復(fù)合地地基載荷試試驗代替單墩載載荷試驗。。5工程實例XX國際機場軟軟土地基強強夯處理強夯試驗(一)試夯目的1、通過試夯夯試驗，確確定適合本本地質(zhì)條件件的強夯施施工措施。。2、總結(jié)強夯夯墊層一次次攤鋪，進進行強夯后后表層地基基反應(yīng)模量量檢測指標標難以達標標的主要原原因，旨在在強調(diào)強夯夯墊層分二二次攤鋪的的技術(shù)效果果。3、預(yù)測技術(shù)術(shù)、經(jīng)濟效效果。5工程實例XX國際機場軟軟土地基強強夯處理強夯試驗(四)試夯區(qū)施工工方法及其其控制1、試夯I、Ⅱ、Ⅳ區(qū)點夯分兩兩遍完成，，隔點不隔隔行，單點點擊數(shù)一次次完成，試試夯Ⅲ區(qū)點夯一次次完成。滿滿夯分兩遍遍完成，先先夯間滿夯夯，再普夯夯。2、點夯停夯夯標準，原原則上夯8擊，夯坑深深度不足1.0～1.2m時夯10擊，以確保保能量，再再輔以最后后兩擊平均均夯沉量不不大于5～10cm，實際施工工中，當(dāng)試試夯區(qū)單點點擊數(shù)4～5擊，夯坑深深度1.2～1.3m，現(xiàn)場均已已停夯，此此時強夯機機嚴重陷車車，起錘也也相當(dāng)困難難。5工程實例XX國際機場軟軟土地基強強夯處理強夯試驗－－試夯區(qū)檢檢測孔壓監(jiān)測結(jié)果點夯間超孔孔隙水壓力力消散大于于70％以上所需需的間歇時時間一般為為3～4周，點夯與與滿夯間超超孔隙水壓壓力消散大大于50％所需的間間歇時間為為2周。5工程實例XX國際機場軟軟土地基強強夯處理強夯試驗－－試夯區(qū)檢檢測地面變形監(jiān)測地面隆起量量的計算－－試夯區(qū)平平均夯沉量量計算5工程實例XX國際機場軟軟土地基強強夯處理強夯試驗－－試夯區(qū)檢檢測淺表層地基的模量檢測試夯試驗中中，滿夯后后采用深推推、耙松和和晾曬，每每間隔一定定距離開挖挖盲溝和明明排水溝排排水，采用用反挖夯點點填料和夯夯間涌土，，并充分拌拌合晾曬后后推平碾壓壓，表層指指標檢測時時均能達到到設(shè)計要求求。5工程實例XX國際機場軟軟土地基強強夯處理大面積強強夯施工工本次地基基處理采采用夯填填料分二二次攤鋪鋪，并對對強夯參參數(shù)、施施工工藝藝在試夯夯試驗基基礎(chǔ)上做做了相應(yīng)應(yīng)的調(diào)整整。堅持持按分區(qū)區(qū)分段施施工特點點，采用用試夯降降排水方方案實施施大面積積強夯降降排水。。大面積強強夯參數(shù)數(shù)選擇5工程實例例XX國際機場場軟土地地基強夯夯處理5、為使地地基反應(yīng)應(yīng)模量達達設(shè)計要要求，滿滿夯后將將表層20～40cm深推、耙耙松、晾晾曬后再再拌合、、碾壓、、回填，，補填40cm山皮土至至道槽設(shè)設(shè)計標高高。6、每次鋪鋪料前強強夯后均均要適度度碾壓，，以減少少能量損損失。7、滿夯前前夯坑積積水和地地表水要要及時抽抽排，每每8m和16m挖主次盲盲溝，并并和外圍圍排水溝溝形成排排水網(wǎng)絡(luò)絡(luò)。大面積強強夯施工工方法及及現(xiàn)場控控制5工程實例例XX國際機場場軟土地地基強夯夯處理技術(shù)經(jīng)濟濟效果技術(shù)效果設(shè)計計算算施工方法法質(zhì)量檢驗驗發(fā)展趨勢勢加固機理理工程實例例6發(fā)展趨勢勢動力排水水固結(jié)法法動靜結(jié)合合排水固固結(jié)法強夯法的的兩種新新工法6發(fā)展趨勢勢動力排水水固結(jié)法法動靜結(jié)合合排水固固結(jié)法強夯法的的兩種新新工法動力排水水固結(jié)法1.Smoltczyk認為動力力固結(jié)法法只適于于塑性指指數(shù)Ip≤10的土，Gambin也給出類類似的結(jié)結(jié)論。軟軟粘土地地基動力力固結(jié)法法失敗的的原因主主要是對對軟粘土土的特性性了解不不夠，所所采用的的動力固固結(jié)法工工藝不適適合軟粘粘土地基基的加固固；2.馮遺興等等人采取取了適應(yīng)應(yīng)軟粘土土動力固固結(jié)加固固的有效效排水系系統(tǒng)，采采用了適適應(yīng)軟粘粘土地基基的“先輕后重重、逐級級加能、、少擊多多遍、逐逐層加固固”的夯擊方方式，確確立了一一整套動動力固結(jié)結(jié)法新工工藝。6發(fā)展趨勢勢動力排水水固結(jié)法法主要優(yōu)點(3)巧妙利用用動載壓壓縮波在在層狀土土中傳播播與反射射而使軟軟土產(chǎn)生生的拉伸伸微裂紋紋，以及及在較高高孔壓梯梯度作用用下，拉拉伸