岩土工程 地基处理 强夯和强夯置换.pptx

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1、3 3 强夯和强夯置换强夯和强夯置换(zhhun)(zhhun)第一页，共77页。深层密实是指采用爆破、夯击、挤压和振动等方深层密实是指采用爆破、夯击、挤压和振动等方法，对松软地基土进行振密和挤密。法，对松软地基土进行振密和挤密。与浅层加固方法的不同与浅层加固方法的不同(btn)点在于：施工机点在于：施工机具不同具不同(btn)，深度范围不同，深度范围不同(btn)。第二页，共77页。强夯技术(jsh)Dynamic Compaction第三页，共77页。3.1 概概 述述 强强夯夯法法在在国国际际上上称称动动力力压压实实法法或或动动力力固固结结法。法。强强夯夯是是法法国国MenardMena

2、rd技技术术公公司司于于19691969年年首首创创的的一一种种地地基基加加固固方方法法，它它通通过过一一般般830t830t的的重重锤锤(最最重重可可达达200t)200t)和和820m820m的的落落距距(最最高高可可达达40m)40m)，对对地地基基土土施施加加很很大大的的冲冲击击能能，一一般般能能量量为为5008000kN.m5008000kN.m。在在地地基基土土中中所所出出现现的的冲冲击击波波和和动动应应力力，可可提提高高地地基基土土的的强强度度、降降低低土土的的压压缩缩性性、改改善善砂砂土土的的抗抗液液化化条条件件、消消除除湿湿陷陷性性黄黄土土的的湿湿陷陷性性等等。同同时时，夯夯

3、击击能能还还可可提提高高土土层层的的均均匀匀程程度度，减减少少将将来来可可能能出出现现的差异沉降的差异沉降(chnjing)(chnjing)。强夯置换（或动力置换、强夯挤淤）强夯置换（或动力置换、强夯挤淤）第四页，共77页。强夯法具有以下特点：强夯法具有以下特点：1）适用各类土层）适用各类土层适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土适用于处理碎石土、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。与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。强夯置换强夯置换(zhhun)法适用于高饱和度的粉土与法适用于高饱和度的粉土与软软-流塑的黏性土等地基土对变形控制不严的工程。流塑的黏性土等

4、地基土对变形控制不严的工程。2）应用范围广泛）应用范围广泛工程范围极为广泛，有工业与民用建筑、仓库、工程范围极为广泛，有工业与民用建筑、仓库、油罐、储仓、公路和铁路路基、飞机场跑道及码油罐、储仓、公路和铁路路基、飞机场跑道及码头等。头等。3）经济效果明显）经济效果明显4）有效加固深度大）有效加固深度大5）施工机具简单，且施工快捷）施工机具简单，且施工快捷6）工程造价低）工程造价低第五页，共77页。3.2 3.2 加固加固(ji)(ji)机机理理国内外还没有一套成熟和完善的理论和设计计算方法。国内外还没有一套成熟和完善的理论和设计计算方法。宏观机理和微观机理宏观机理和微观机理波的传播波的传播目目

5、前前，强强夯夯法法加加固固地地基基有有三三种种不不同同的的加加固固机机理理：动动力力密密实实(mshi)、动动力力固固结结和和动动力力置置换。取决于地基土的类别和强夯施工工艺。换。取决于地基土的类别和强夯施工工艺。第六页，共77页。加加 固固 机机 理理第七页，共77页。一、一、动力动力(dngl)(dngl)密实密实 采用强夯加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土是基于动力密实的机理，即用冲击(chngj)型动力荷载，使土体中的孔隙减小，土体变得密实，从而提高地基土强度。Dynamic compaction 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(yuy)土颗粒的

6、相对位移引起。第八页，共77页。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(yuy)土颗粒的相对位移引起。第九页，共77页。a a 前数击加固区正扩大前数击加固区正扩大(kud)(kud)b b 加固区形成加固区形成c c 加固区形成后，等速下沉，加固区下移加固区形成后，等速下沉，加固区下移 在夯击动应力的作用下，不同位置的土体处于不同的状在夯击动应力的作用下，不同位置的土体处于不同的状态，大致态，大致(dzh)(dzh)可分为四个区域：可分为四个区域：A A区为主压实区；区为主压实区；B B区为次压实区；区为次压实区；C C区为隆起区；区为隆起区；D D区为

7、未加固区区为未加固区第十页，共77页。夯坑夯坑 在冲击动能作用下，地面会立即产生沉降，一般夯击一遍后，其夯坑深度可达0.61.0m，夯坑底部形成一层超压密硬壳(yn k)层，承载力可比夯前提高23倍。第十一页，共77页。Abu Dhabi Corniche(United Arab Emirates)第十二页，共77页。动力动力(dngl)密实的应用范围密实的应用范围第十三页，共77页。动力动力(dngl)密实的应用范围密实的应用范围第十四页，共77页。肇庆肇庆花都花都博罗博罗(blu)输变电工程花都站土石方强夯施工输变电工程花都站土石方强夯施工第十五页，共77页。动力动力(dngl)密实的应用

8、密实的应用第十六页，共77页。动力动力(dngl)密实的应用密实的应用第十七页，共77页。水下水下(shuxi)地基加固地基加固第十八页，共77页。动应力动应力(yngl)(yngl)等值线等值线 干密度等值线干密度等值线强夯挤密过程中地基土中动应力及干密度随着深度和水平距离的增加而减小，强夯挤密过程中地基土中动应力及干密度随着深度和水平距离的增加而减小，且具有且具有(jyu)明显的向水平向扩展的趋势，侧向挤密作用非常明显。明显的向水平向扩展的趋势，侧向挤密作用非常明显。第十九页，共77页。夯坑沉降夯坑沉降(chnjing)(chnjing)和周围地面隆和周围地面隆起起强夯过程中，随着夯击次数

9、的增加，夯坑深度加大，夯坑强夯过程中，随着夯击次数的增加，夯坑深度加大，夯坑周围底面产生不同程度周围底面产生不同程度(chngd)的隆起。当平均隆起量小于的隆起。当平均隆起量小于沉降量时，存在动力挤密作用。沉降量时，存在动力挤密作用。最佳夯击能：沉降量与隆起量相当时，动力挤密作用不明显，最佳夯击能：沉降量与隆起量相当时，动力挤密作用不明显，此时对应的夯击能量。此时对应的夯击能量。第二十页，共77页。二、二、动力动力(dngl)(dngl)固结固结 用强夯法处理细颗粒饱和土时，则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(jb)发生液化并产生

10、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。Dynamic consolidation第二十一页，共77页。1 1）饱和）饱和(boh)(boh)土的压缩性；土的压缩性；2 2）产生）产生(chnshng)(chnshng)液化；液化；3 3）渗透性变化）渗透性变化(binhu)(binhu)；4 4）触变恢复）触变恢复Menard认为：认为：饱和土是可压缩的新机理饱和土是可压缩的新机理。强。强夯时动力固结主要表现四点：夯时动力固结主要表现四点：第二十二页，共77页。1)饱和土的压缩性饱和土的压缩性Menard教授认为，由于土中有

11、机物的分解，第四纪土教授认为，由于土中有机物的分解，第四纪土中大多数都含有以微气泡形式出现的气体，其含气量大约在中大多数都含有以微气泡形式出现的气体，其含气量大约在1%4%范围内，范围内，进行强夯时，气体体积压缩，进行强夯时，气体体积压缩，孔隙水压力增大，随后气体有所膨胀，孔隙水孔隙水压力增大，随后气体有所膨胀，孔隙水排出的同时，孔隙水压力就减少。这样每夯击一遍，液相气体和气相气体都排出的同时，孔隙水压力就减少。这样每夯击一遍，液相气体和气相气体都有所减少。根据实验，每夯击一遍，气体体积可减少有所减少。根据实验，每夯击一遍，气体体积可减少40%。2)局部产生液化在重复夯击作用下，施加在土体的夯

12、击能量，使气体逐渐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。因此，土体的沉降量与夯击能成正比。当气体按体积百分比接近受到压缩。因此，土体的沉降量与夯击能成正比。当气体按体积百分比接近零时，土体便变成不可压缩的。相应于孔隙水压力上升到覆盖压力相等零时，土体便变成不可压缩的。相应于孔隙水压力上升到覆盖压力相等(xingdng)的能量级，土体即产生液化。孔隙水压力与液化压力之比称为液的能量级，土体即产生液化。孔隙水压力与液化压力之比称为液化度，而液化压力即为覆盖压力。当液化度为化度，而液化压力即为覆盖压力。当液化度为100%时，亦即为土体产生液化时，亦即为土体产生液化的

13、临界状态，而该能量级称为的临界状态，而该能量级称为“饱和能饱和能”。此时，。此时，吸附水变成自由水，土的吸附水变成自由水，土的强度下降到最小值。一旦达到强度下降到最小值。一旦达到“饱和能饱和能”而继续施加能量时，除了使土起重而继续施加能量时，除了使土起重塑的破坏作用外，能量纯属是浪费。塑的破坏作用外，能量纯属是浪费。第二十三页，共77页。3)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。当所出现的超孔隙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。当所出现的超孔隙水压力大于颗粒间的侧向压力时，致使土颗粒间出现裂隙，形成排水通道。此时，土的渗透系水压力大于颗粒间的侧向

14、压力时，致使土颗粒间出现裂隙，形成排水通道。此时，土的渗透系数骤增，孔隙水得以顺利排出。在有规则网格布置夯点的现场，通过数骤增，孔隙水得以顺利排出。在有规则网格布置夯点的现场，通过(tnggu)积聚的夯击能积聚的夯击能量，在夯坑四周会形成有规则的垂直裂缝，夯坑附近出现涌水现象。量，在夯坑四周会形成有规则的垂直裂缝，夯坑附近出现涌水现象。当孔隙水压力消散到小于颗粒间的侧向压力时，裂隙即自行闭合，土中水的运动重新又恢当孔隙水压力消散到小于颗粒间的侧向压力时，裂隙即自行闭合，土中水的运动重新又恢复常态。国外资料报道，夯击时出现的冲击波，将土颗粒间吸附水转化成为自由水，因而促进复常态。国外资料报道，夯

15、击时出现的冲击波，将土颗粒间吸附水转化成为自由水，因而促进了毛细管通道横断面的增大。了毛细管通道横断面的增大。4)触变恢复在重复夯击作用下，土体的强度逐渐减低，当土体出现液化或接近液化时，使触变恢复在重复夯击作用下，土体的强度逐渐减低，当土体出现液化或接近液化时，使土的强度达到最低值。此时土体产生裂隙，而土中吸附水部分变成自由水，随着孔隙水压力的土的强度达到最低值。此时土体产生裂隙，而土中吸附水部分变成自由水，随着孔隙水压力的消散，土的抗剪强度和变形模量都有了大幅度的增长。这时自由水重新被土颗粒所吸附而变成消散，土的抗剪强度和变形模量都有了大幅度的增长。这时自由水重新被土颗粒所吸附而变成了吸附

16、水，这也是具有触变性土的特性。了吸附水，这也是具有触变性土的特性。第二十四页，共77页。产产生生(chnshng)(chnshng)液化液化夯击一遍的情况夯击一遍的情况(qngkung)(qngkung)孔隙孔隙(kngx)水压力与液化压力之水压力与液化压力之比称为液化度，而液化压力即为覆比称为液化度，而液化压力即为覆盖压力。当液化度为盖压力。当液化度为100%时，亦即时，亦即为土体产生液化的临界状态，而该为土体产生液化的临界状态，而该能量级称为能量级称为“饱和能饱和能”。此时，。此时，吸吸附水变成自由水，土的强度下降到附水变成自由水，土的强度下降到最小值。一旦达到最小值。一旦达到“饱和能饱和

17、能”而继而继续施加能量时，除了使土起重塑的续施加能量时，除了使土起重塑的破坏作用外，能量纯属是浪费。破坏作用外，能量纯属是浪费。第二十五页，共77页。产产生生(chnshng)(chnshng)液化液化夯击一遍的情况夯击一遍的情况(qngkung)(qngkung)夯击三遍的情况夯击三遍的情况(qngkung)(qngkung)夯击三遍的情况。每夯击一遍，体积变化有所减少，而地基承载力夯击三遍的情况。每夯击一遍，体积变化有所减少，而地基承载力有所增长，但体积变化和承载力的提高，并不是遵照夯击能的线性增有所增长，但体积变化和承载力的提高，并不是遵照夯击能的线性增加的。加的。第二十六页，共77页。

18、由于土体产生裂隙或趋于液化由于土体产生裂隙或趋于液化(yhu)，引起渗透性增大。，引起渗透性增大。渗透性变化渗透性变化(binhu)(binhu)在夯坑四周会形成在夯坑四周会形成有规则的垂直裂缝，有规则的垂直裂缝，夯坑附近出现夯坑附近出现(chxin)涌水现涌水现象象第二十七页，共77页。静力固结静力固结(ji)(ji)理论与动力固结理论与动力固结(ji)(ji)理论的模型比较理论的模型比较a a）静力固结）静力固结(ji)(ji)理论模型；理论模型；b b）动力固结）动力固结(ji)(ji)理论的模型理论的模型 Menard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(kn f)，认

19、为饱和土是可压缩的新机理。弹簧活塞弹簧活塞(husi)(husi)模型模型第二十八页，共77页。静力固结静力固结(ji)(ji)和动力固结和动力固结(ji)ji)理论对比表理论对比表 静力固结理论静力固结理论 动力固结理论动力固结理论 不可压缩的液体不可压缩的液体固结时液体排出所通过的固结时液体排出所通过的小孔，其孔径是不变的小孔，其孔径是不变的弹簧刚度是常数弹簧刚度是常数活塞无摩阻力活塞无摩阻力 含有少量气泡的可压缩液体含有少量气泡的可压缩液体固结时液体排出所通过的小固结时液体排出所通过的小孔，其孔径是变化的孔，其孔径是变化的弹簧刚度为变数弹簧刚度为变数活塞有摩阻力活塞有摩阻力 第二十九页，

20、共77页。青岛港青岛港8 8号码头号码头(m tou)(m tou)强夯工程强夯工程第三十页，共77页。青岛港8号码头(m tou)强夯工程第三十一页，共77页。动力动力(dngl)置换类型置换类型整式(zhn sh)置换 桩式置换三、动力三、动力(dngl)(dngl)置换置换 Dynamic replacement 动力置换可分为整式置换和桩式置换。动力置换可分为整式置换和桩式置换。整式置换整式置换是采用强夯将碎石整体挤入是采用强夯将碎石整体挤入淤泥中，其作用机理类似于换土垫层。淤泥中，其作用机理类似于换土垫层。桩式置换桩式置换是通过强夯将碎石填筑土体是通过强夯将碎石填筑土体中，部分碎石桩

21、中，部分碎石桩(或墩或墩)间隔地夯入软土中，形成桩式间隔地夯入软土中，形成桩式(或墩式或墩式)的碎石墩的碎石墩(或或桩桩)。其作用机理类似于振冲法等形成的碎石桩，它主要是靠碎石内摩擦角。其作用机理类似于振冲法等形成的碎石桩，它主要是靠碎石内摩擦角和墩间土的侧限来维持桩体的平衡，并与桩间土起复合地基的作用。和墩间土的侧限来维持桩体的平衡，并与桩间土起复合地基的作用。第三十二页，共77页。桩式置换桩式置换(zhhun)第三十三页，共77页。第三十四页，共77页。动力(dngl)置换 (Railway track,Malaysia)整式整式(zhnsh)置换置换第三十五页，共77页。动力动力(dng

22、l)置换置换ALEXANDRIACITYCENTER(Shoppingcenter-Egypt)桩式置换(zhhun)第三十六页，共77页。动力置换的应用动力置换的应用(yngyng)范围范围第三十七页，共77页。动力动力(dngl)置换的应用范围置换的应用范围第三十八页，共77页。3.3 3.3 设计设计(shj)(shj)计算计算3.3.1 3.3.1 强化法设计要点强化法设计要点一、有效一、有效(yuxio)(yuxio)加固深度加固深度 H有效(yuxio)加固深度(m)M夯锤重(t)h落距(m)系数系数 有效加固深度有效加固深度既是选择地基处理方法的重要依据，又是既是选择地基处理方法

23、的重要依据，又是反映处理效果的重要参数。一般可按下列公式估算有效加反映处理效果的重要参数。一般可按下列公式估算有效加固深度，或按表预估：固深度，或按表预估：一般可理解为：一般可理解为：经强夯加固后，该土经强夯加固后，该土层强度和变形等指标能满足设计要求层强度和变形等指标能满足设计要求的土层范围。的土层范围。第三十九页，共77页。建筑地基处理技术规范中规定：强夯法的有效加固深度应根据现场试夯建筑地基处理技术规范中规定：强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定或当地经验确定(qudng)。缺少试验资料或经验是可按下表确定缺少试验资料或经验是可按下表确定(qudng)。第四十页，共77页。二

24、、夯击能量二、夯击能量(nngling)(nngling)的确定的确定-夯夯锤和落距锤和落距 单击夯击能为夯锤重M与落距h的乘积。一般说夯击时最好锤重和落距大，则单击能量大，夯击击数少，夯击遍数也相应减少，加固效果和技术经济较好。整个加固场地的总夯击能量(即锤重落距总夯击数)除以加固面积称为单位(dnwi)夯击能。锤重应根据有效加固深度选用。第四十一页，共77页。夯锤重量夯锤重量夯锤平面：圆形和带有气孔的锤较好夯锤平面：圆形和带有气孔的锤较好锤底面积：宜按土的性质确定锤底面积：宜按土的性质确定(qudng)夯锤的高宽比：控制高宽比以防产生偏锤现象夯锤的高宽比：控制高宽比以防产生偏锤现象夯锤材料

25、夯锤材料夯锤的落距：夯锤的落距：8-25m第四十二页，共77页。三、三、夯击点布置夯击点布置(bzh)(bzh)及间距及间距 1)夯击点布置：夯击点布置一般为三角形或正方形。工业厂房可根据柱网来布置夯击点。夯击点布置：夯击点布置一般为三角形或正方形。工业厂房可根据柱网来布置夯击点。强夯处理范围应大于建筑物基础范围，具体的放大范围，可根据建筑物类型和重要性等因素强夯处理范围应大于建筑物基础范围，具体的放大范围，可根据建筑物类型和重要性等因素(yns)考虑决定。对一般建筑物，每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的考虑决定。对一般建筑物，每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/22/3，并，并

26、不宜小于不宜小于3m。2)夯击点间距夯击点间距夯击点间距夯击点间距(夯距夯距)的确定，一般根据地基土的性质和要求处理的深度而定。第的确定，一般根据地基土的性质和要求处理的深度而定。第一遍夯击点间距可取，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间，以后各遍夯击点间距可适当减小。一遍夯击点间距可取，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间，以后各遍夯击点间距可适当减小。以保证使夯击能量传递到深处和保护夯坑周围所产生的辐射向裂隙为基本原则。以保证使夯击能量传递到深处和保护夯坑周围所产生的辐射向裂隙为基本原则。夯距通常夯距通常(tngchng)(tngchng)为为312m 312m 第四十三页，共77页。加固加固(j

27、i)宽度宽度计算图计算图第四十四页，共77页。间隔夯比连夯好，间隔夯对深层加固间隔夯比连夯好，间隔夯对深层加固(ji)(ji)有利有利 夯击点布置夯击点布置(bzh)(bzh)及夯击次序及夯击次序 第四十五页，共77页。Thermal K-12 Educational Park,Coachella Valley California(US)美国加州某工程美国加州某工程(gngchng)夯点夯点布置布置（正方形）（正方形）第四十六页，共77页。NICE AIRPORT(France)第四十七页，共77页。Abu Dhabi Corniche(United Arab Emirates)(Unite

28、d Arab Emirates)第四十八页，共77页。四、四、夯击击数与遍数夯击击数与遍数 每遍每夯点的夯击击数应按现场试夯得到的夯击击数和夯每遍每夯点的夯击击数应按现场试夯得到的夯击击数和夯沉量关系曲线沉量关系曲线(qxin)(qxin)确定，且应同时满足下列条件：确定，且应同时满足下列条件：a.a.最后两击的夯沉量不宜大于下列数值：当单击夯击能小最后两击的夯沉量不宜大于下列数值：当单击夯击能小于于4000kNm4000kNm时为时为50mm50mm；当单击夯击能为；当单击夯击能为400040006000kNm6000kNm时为时为100mm100mm；当单击夯击能大于；当单击夯击能大于60

29、00kNm6000kNm时为时为200mm200mm；不应发生过大隆起；不应发生过大隆起；c.c.不因夯坑过深而发生起锤困难。不因夯坑过深而发生起锤困难。总之，各夯击点的夯击数，应使土体竖向压缩最大，而侧总之，各夯击点的夯击数，应使土体竖向压缩最大，而侧向位移最小为原则，一般为向位移最小为原则，一般为4 41010击。击。整整个个加加固固场场地地的的总总夯夯击击能能量量(即即锤锤重重落落距距总总夯夯击击数数)除除以以加加固固面面积积称称为为单位单位(dnwi)夯击能。夯击能。间歇时间间歇时间第四十九页，共77页。最佳最佳(zuji)夯击能夯击能 在夯击能作用下，地基(dj)中出现的孔隙水压力达

30、到土的自重压力这样的夯击能称为最佳夯击能。2）粘性）粘性(zhnxn)土最佳夯击能的确定方法：孔压叠加，用有效加固深度。土最佳夯击能的确定方法：孔压叠加，用有效加固深度。1 1）砂砂性性土土最最佳佳夯夯击击能能的的确确定定方方法法：绘绘制制孔孔隙隙水水压压力力增增量量与与夯夯击击击击数数(夯夯击击能能)的的关关系系曲曲线线来来确确定定最最佳佳夯夯击击能能。当当孔孔隙隙水水压压力力增增量量随随着着夯夯击击击击数数(夯夯击击能能)增增加加而而逐逐渐渐趋趋于于恒恒定定时时，可可认认为为该该种种砂砂土土所所能能接接受受的的能能量量已已达达到到饱饱和和状状态态，此此能能量量即即为为最最佳佳夯夯击击能。能

31、。第五十页，共77页。夯击击数与遍数夯击击数与遍数 夯击遍数应根据地基土的性质和平均夯击能确定。可采夯击遍数应根据地基土的性质和平均夯击能确定。可采用点夯用点夯2 23 3遍，对于渗透性较差的细颗粒土，必要时夯击遍数遍，对于渗透性较差的细颗粒土，必要时夯击遍数可适当增加。最后再以低能量满夯一遍，满夯可采用轻锤或低可适当增加。最后再以低能量满夯一遍，满夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击，锤印彼此搭接。落距锤多次夯击，锤印彼此搭接。分遍夯的好处：分遍夯的好处：a.a.大的间距可避免大的间距可避免(bmin)(bmin)强夯过程中浅层硬壳层的形成。强夯过程中浅层硬壳层的形成。第五十一页，共77页。满夯满

32、夯 第五十二页，共77页。五、垫层铺设五、垫层铺设(p sh)(p sh)强夯前要求拟加固的场地必需具有一层稍硬的表层，使其能强夯前要求拟加固的场地必需具有一层稍硬的表层，使其能支承起重设备；并便于对所施工的支承起重设备；并便于对所施工的“夯击能夯击能”得到扩散；同时也得到扩散；同时也可加大地下水位与地表面的距离，因此有时必需铺设垫层。可加大地下水位与地表面的距离，因此有时必需铺设垫层。对场地地下水位在对场地地下水位在-2m-2m深度以下的砂砾石土层，可直接施行深度以下的砂砾石土层，可直接施行强夯，无需铺设垫层；对地下水位较高的饱和粘性土与易液化流强夯，无需铺设垫层；对地下水位较高的饱和粘性土

33、与易液化流动的饱和砂土，都需要铺设砂、砂砾或碎石垫层才能进行强夯，动的饱和砂土，都需要铺设砂、砂砾或碎石垫层才能进行强夯，否则土体会发生流动。否则土体会发生流动。垫层厚度垫层厚度(hud)(hud)随场地的土质条件、夯锤重量及其形状等随场地的土质条件、夯锤重量及其形状等条件而定。当场地土质条件好，夯锤小或形状构造合理，起吊时条件而定。当场地土质条件好，夯锤小或形状构造合理，起吊时吸力小者，也可减少垫层厚度吸力小者，也可减少垫层厚度(hud)(hud)。垫层厚度。垫层厚度(hud)(hud)一般为一般为。铺设的垫层不能含有粘土。处理饱和砂土和软土，坑底易涌。铺设的垫层不能含有粘土。处理饱和砂土和

34、软土，坑底易涌土涌砂，故垫层材料不宜用砂。土涌砂，故垫层材料不宜用砂。第五十三页，共77页。六、两遍夯击间歇六、两遍夯击间歇(jin xi)(jin xi)时间时间 各遍间的间歇时间取决于加固土层中孔隙水压力各遍间的间歇时间取决于加固土层中孔隙水压力(yl)消散所需要的时间。消散所需要的时间。对砂性土，孔隙水压力对砂性土，孔隙水压力(yl)的峰值出现在夯完后的瞬间，消散时间只有的峰值出现在夯完后的瞬间，消散时间只有24min，故，故对渗透性较大的砂性土，两遍夯间的间歇时间很短，亦即可连续夯击。对渗透性较大的砂性土，两遍夯间的间歇时间很短，亦即可连续夯击。砂性土孔隙水压力砂性土孔隙水压力(yl)

35、消散消散曲线曲线第五十四页，共77页。黏性土孔隙黏性土孔隙(kngx)水压水压力消散曲线力消散曲线对粘性土，由于孔隙水压力消散对粘性土，由于孔隙水压力消散(xiosn)较慢，故当夯击能逐渐增加时，孔隙水压力亦较慢，故当夯击能逐渐增加时，孔隙水压力亦相应地叠加，其间歇时间取决于孔隙水压力的消散相应地叠加，其间歇时间取决于孔隙水压力的消散(xiosn)情况，一般为情况，一般为34周。目前，周。目前，国内有的工程对粘性土地基的现场埋设了袋装砂井国内有的工程对粘性土地基的现场埋设了袋装砂井(或塑料排水带或塑料排水带)，以便加速孔隙水压力，以便加速孔隙水压力的消散的消散(xiosn)，缩短间歇时间。有时

36、根据施工流水顺序先后，两遍间也能达到连续夯，缩短间歇时间。有时根据施工流水顺序先后，两遍间也能达到连续夯击的目的。击的目的。第五十五页，共77页。第五十六页，共77页。3.3.2 3.3.2 强夯置换法设计强夯置换法设计(shj)(shj)要点要点一、强夯置换墩材料一、强夯置换墩材料(cilio)二、强夯置换墩的深度二、强夯置换墩的深度三、墩位布置三、墩位布置四、置换墩地基承载力四、置换墩地基承载力第五十七页，共77页。3.3.3 3.3.3 降水降水(jingshu)(jingshu)联合低能级强联合低能级强化法设计要点化法设计要点一、降排水体系一、降排水体系(tx)二、夯击能量二、夯击能量

37、三、间歇时间三、间歇时间四、夯击击数四、夯击击数第五十八页，共77页。3.4 3.4 施工施工(sh(sh gng)gng)方法方法第五十九页，共77页。强夯施工中应注意以下几点：强夯施工中应注意以下几点：由于由于(yuy)强夯法的许多设计参数还具有经验性，影响因素强夯法的许多设计参数还具有经验性，影响因素又较多，因而在正式施工前应进行试夯，以校正各设计施工参又较多，因而在正式施工前应进行试夯，以校正各设计施工参数，编制正式施工方案并指导施工。数，编制正式施工方案并指导施工。强夯前应查明场地范围内地下构筑物、管线和其他设施的位强夯前应查明场地范围内地下构筑物、管线和其他设施的位置及标高等参数。

38、置及标高等参数。强夯施工所产生的振动对邻近建筑物或设备会产生有害影响强夯施工所产生的振动对邻近建筑物或设备会产生有害影响时，应设监测点，并采取隔振沟等隔振或者防振措施。时，应设监测点，并采取隔振沟等隔振或者防振措施。当地下水位高或者夯坑内积水影响施工时，宜采用人工降低当地下水位高或者夯坑内积水影响施工时，宜采用人工降低地下水或者铺设一定厚度松散材料，使地下水位低于坑底面以地下水或者铺设一定厚度松散材料，使地下水位低于坑底面以下下2m。施工设备关键部位检查。施工设备关键部位检查。施工顺序是先深后浅，即先加固深层土，后加固浅层土。施工顺序是先深后浅，即先加固深层土，后加固浅层土。夯锤起落过程中注意

39、安全。夯锤起落过程中注意安全。第六十页，共77页。3.5 3.5 现场现场(xinchng)(xinchng)观测与观测与质量检验质量检验1.1.现场观测：地面现场观测：地面(dmin)(dmin)及深层变形；孔隙及深层变形；孔隙水压力；侧向挤压力；振动加速度。水压力；侧向挤压力；振动加速度。第六十一页，共77页。图中阴影部分面积(min j)越大说明夯实效果越好。第六十二页，共77页。2处作为设计时振动处作为设计时振动(zhndng)影响安全影响安全距离。距离。强夯施工对附近建筑物和施工的建筑物强夯施工对附近建筑物和施工的建筑物的影响肯定要比地震的影响小。的影响肯定要比地震的影响小。常采用在

40、夯区周围设置隔振沟。常采用在夯区周围设置隔振沟。第六十三页，共77页。质量检验质量检验 强夯施工(sh gng)结束后应间隔定时间方能对地基加固质量进行检验。其间隔时间对碎石土和砂土地基可取l2周：对粉土和粘性土地基可取34周。室内(sh ni)试验 十字(sh z)板试验 动力触探试验 静力触探试验 旁压试验 载荷试验 波速试验 旁压试验旁压试验 第六十四页，共77页。第六十五页，共77页。第六十六页，共77页。强夯法第六十七页，共77页。强夯法第六十八页，共77页。强夯法第六十九页，共77页。强夯法第七十页，共77页。强夯法第七十一页，共77页。第七十二页，共77页。第七十三页，共77页。

41、内蒙古准格尔旗沙圪堵工业园内蒙古准格尔旗沙圪堵工业园2020万聚氯乙烯项目万聚氯乙烯项目(xingm)(xingm)地基强夯处理工程主地基强夯处理工程主要能击为要能击为6000KN.m6000KN.m，总面积为，总面积为330000330000平方米。工程从平方米。工程从20092009年年8 8月开工，于月开工，于20092009年年1010月月完工。完工。第七十四页，共77页。太钢钢建集团无缝钢管厂项目厂区地基强夯处理。本工程总面积400000万m2，采用(ciyng)单位夯击能4000kn.m，工程施工从2008年4月开始到2008年8月完工 第七十五页，共77页。晋城煤业集团10万吨/

42、年合成油示范工程项目 晋城煤业集团10万吨/年合成油示范工程项目，位于晋城市矿务局。由山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司投资建设，该项目总投资为1350万美元。其中企业自筹385万美元，拟引资(yn z)965万美元。项目建成后，可实现年销售收入130万美元。第七十六页，共77页。陕西神木陕西神木(shn m)(shn m)富油能源有限公司生产区地基强夯处理工程富油能源有限公司生产区地基强夯处理工程 中低温煤焦油及煤制氢厂区地基处理，单位夯击能点夯为中低温煤焦油及煤制氢厂区地基处理，单位夯击能点夯为8000KN.M8000KN.M，满夯为满夯为4000kn.m4000kn.m。第七十七页，共77页。