地基处理强夯法

强 夯 法 1.什 么 是 强 夯 法 ？ 强 夯 法 ， 又 称 动 力 固 结 法 或 动 压 密 法 ， 是利 用 重 锤 （ 一 般 为 100600KN） ， 在 高 处（ 一 般 为 640m） 自 由 落 体 落 下 强 力 夯 击 地基 土 体 ， 进 行 地 基 加 固 的 处 理 方 法 。 2.强 夯 法 的 加 固 原 理 是 什 么 ？ 强 夯 法 利 用 重 夯 锤 、 高 落 距 产 生 的 高 夯 击能 给 地 基 一 冲 击 力 ， 在 地 基 中 产 生 冲 击 波 ，振 密 、 挤 密 地 基 土 体 。 当 夯 击 时 ， 夯 锤 对 地 基 浅 部 土 体 进 行 冲 切 ，土 体 结 构 破 坏 ， 形 成 夯 坑 ， 并 对 夯 坑 周 围土 体 进 行 动 力 挤 压 ， 夯 坑 四 周 地 表 可 能 产生 隆 起 。 3.强 夯 法 的 效 果 ？ 正 面 效 果 ： 采 用 强 夯 法 加 固 地 基 可 以 减 小地 基 土 体 的 压 缩 性 ， 提 高 地 基 土 体 的 强 度 ，消 除 湿 陷 性 黄 土 的 湿 陷 性 ， 提 高 砂 土 地 基抗 液 化 能 力 等 ； 负 面 效 果 ： 在 强 夯 夯 击 作 用 下 地 基 土 体 中超 孔 隙 水 压 力 升 高 。 4.强 夯 法 的 适 用 范 围 ？ 强 夯 法 常 用 来 加 固 碎 石 土 、 砂 土 、 低 饱 和度 的 黏 性 土 、 素 填 土 、 杂 填 土 、 湿 陷 性 黄土 等 ； 对 于 中 高 饱 和 度 的 黏 性 土 ， 由 于 夯 击 作 用 ，在 夯 击 点 附 近 土 体 结 构 破 坏 ， 产 生 触 变 ，在 一 定 范 围 内 产 生 超 孔 隙 水 压 力 ， 而 中 高饱 和 度 的 黏 性 土 土 体 渗 透 系 数 小 ， 超 孔 隙水 压 力 难 以 消 散 ， 故 强 夯 法 不 适 用 ； 另 外 ， 对 于 设 置 了 竖 向 排 水 通 道 的 软 黏 土 ，如 果 有 类 似 相 关 工 程 经 验 作 为 参 考 ， 可 以酌 情 使 用 强 夯 法 加 固 该 地 基 。 5.怎 么 施 工 ？ 1)清 理 并 平 整 施 工 场 地 。 2) 标 出 第 一 遍 夯 点 位 置 ， 并 测 量 场 地 高 程 。 3) 起 重 机 就 位 ， 使 夯 锤 对 准 夯 点 位 置 。 4) 测 量 夯 前 锤 顶 高 程 。 5) 将 夯 锤 起 吊 到 预 定 高 度 ， 待 夯 锤 脱 钩 自由 下 落 后 放 下 吊 钩 ， 测 量 。 6) 重 复 步 骤 5)， 按 设 计 规 定 的 夯 击 次 数 及控 制 标 准 ， 完 成 一 个 夯 点 的 夯 击 。 7) 重 复 步 骤 3) 6)， 完 成 第 一 遍 全 部 夯 点的 夯 击 。 5.怎 么 施 工 ？ 8) 用 推 土 机 将 夯 坑 填 平 ， 并 测 量 夯 后 场 地高 程 。 9) 在 规 定 的 间 隔 时 间 后 ， 按 上 述 布 骤 逐 次完 成 全 部 夯 击 遍 数 ， 最 后 用 低 能 量 满 夯 两遍 ， 将 场 地 表 层 松 土 夯 实 ， 并 测 量 夯 后 场地 高 程 。 满 夯 的 作 用 是 加 固 表 层 ， 即 加 固 单 夯 点 间未 压 密 土 。 满 夯 单 击 能 可 选 用 低 能 量 500 1000kN m，布 点 选 用 一 夯 挨 一 夯 交 错 相 切 ， 每 点 击 数5 10击 ， 并 控 制 最 后 二 击 夯 沉 量 ， 宜 小 于3 5cm。 6.怎 么 设 计 ？ 强 夯 法 加 固 地 基 设 计 包 括 下 述 内 容 ： （ 1） 确 定 强 夯 法 加 固 地 基 的 有 效 加 固 深 度 和单 击 夯 击 能 （ 2） 选 用 夯 锤 的 重 量 、 形 状 以 及 夯 击 落 距 （ 3） 确 定 强 夯 施 工 夯 击 范 围 、 夯 击 点 的 平 面布 置 （ 4） 每 点 夯 击 击 数 、 强 夯 施 工 夯 击 遍 数 （ 5） 间 歇 时 间 （ 6） 还 有 确 定 垫 层 厚 度 （ 1） 确 定 强 夯 法 加 固 地 基 的 有 效 加 固 深 度 和单 击 夯 击 能 （ 2） 选 用 夯 锤 的 重 量 、 形 状 以 及 夯 击 落 距 （ 2） 选 用 夯 锤 的 重 量 、 形 状 以 及 夯 击 落 距 重 量 、 夯 击 落 距 ： 由 单 击 夯 击 能 Wh确 定（ 单 击 夯 击 能 为 夯 锤 重 W与 落 距 h的 乘 积 。 锤重 和 落 距 越 大 ， 加 固 效 果 越 好 ） 重 锤 ： 一 般 为 100600KN 落 距 ： 一 般 为 640m （ 2） 选 用 夯 锤 的 重 量 、 形 状 以 及 夯 击 落 距 形 状 ： 夯 锤 底 面 一 般 为 圆 形 ， 对 于 砂 性 土地 基 ， 夯 锤 底 面 面 积 大 小 一 般 为 2-4 ， 黏性 土 地 基 夯 锤 底 面 面 积 为 3-6 注 意 ： 在 确 定 夯 锤 底 面 积 时 要 兼 顾 考 虑 单位 面 积 单 击 夯 击 能 在 一 般 情 况 下 ， 对 粗 颗 粒 土 可 取 10003000 ， 对 细 颗 粒 土 可 取 15004000。 饱 和 土 单 位 面 积 单 击 夯 击 能 对 饱 和 土 需 要 分 遍 夯 击 ， 这 是 因 为 每 一 遍夯 击 也 存 在 一 极 限 夯 击 能 ， 每 遍 极 限 夯 击能 为 地 基 中 孔 隙 水 压 力 到 达 土 的 自 重 应 力时 的 夯 击 能 ， 此 时 土 已 液 化 ， 称 之 为 每 遍最 佳 夯 击 能 或 饱 和 夯 击 能 。 单 遍 夯 击 饱 和 夯 击 能 (或 其 夯 击 数 )可 通 过相 似 工 程 类 比 决 定 或 根 据 以 下 三 条 原 则 之一 通 过 试 夯 决 定 。 1) 坑 侧 不 隆 起 (包 括 不 向 夯 坑 内 挤 出 )， 或每 击 隆 起 量 小 于 每 击 夯 沉 量 ， 这 表 明 土 仍可 挤 压 。 2) 夯 坑 不 得 过 深 ， 以 免 造 成 提 锤 困 难 ， 为增 大 加 固 深 度 ， 必 要 时 在 夯 坑 内 加 填 粗 粒料 ， 形 成 土 塞 ， 增 多 锤 击 数 。 3) 每 击 夯 沉 量 不 得 过 小 ， 过 小 无 加 固 作 用 （ 3） 确 定 强 夯 施 工 夯 击 范 围 、 夯 击 点 的 平 面布 置 强 夯 范 围 ： 超 出 建 筑 基 础 外 缘 一 定 宽度 ， 超 出 宽 度 为 1/3 1/2加 固 深 度 ，且 不 小 于 3m 平 面 布 置 ： 强 夯 点 可 三 角 形 或 正 方 形 布 置 ；第 一 遍 强 夯 点 间 距 一 般 为 5 9m， 以 后 每 一遍 间 距 可 以 与 第 一 次 相 同 ， 也 可 减 少 ； 对于 加 固 深 度 较 深 或 单 击 夯 击 能 进 较 大 工 程 ，间 距 应 适 当 增 大 4） 每 点 夯 击 击 数 、 强 夯 施 工 夯 击 遍 数 每 点 夯 击 击 数 ： 夯 点 的 夯 击 次 数 ， 应 按 现 场 试 夯 得 到 的 夯 击 次数 和 夯 沉 量 关 系 确 定 ， 并 应 同 时 满 足 下 列 条 件 。 最 后 两 击 的 平 均 夯 沉 量 不 宜 大 于 下 列 数 值 ：当 单 击 夯 击 能 小 于 4000kN m时 为 50mm； 当 单击 夯 击 能 为 4000 6000kN m时 为 100mm； 当 单击 夯 击 能 大 于 6000kN m时 为 200mm。 4） 每 点 夯 击 击 数 、 强 夯 施 工 夯 击 遍 数 夯 坑 周 围 地 面 不 应 发 生 过 大 的 隆 起 。 不 因 夯 坑 过 深 而 发 生 提 锤 困 难 。 强 夯 施 工 夯 击 遍 数 ： 夯 击 遍 数 一 般 为 2 3次 ， 最 后 再 以 低 能 量 单 击 夯 击 能 对 整 个 加固 场 地 满 夯 1 2遍 （ 5） 间 歇 时 间 间 歇 时 间 是 指 两 遍 夯 击 之 间 的 时 间 间 隔 ，其 长 短 主 要 取 决 于 土 体 中 超 孔 隙 水 压 力 消散 的 快 慢 。 对 非 饱 和 土 ， 透 水 性 好 的 砂 土 可 连 续 夯 击 ；一 般 透 水 性 较 好 的 粘 性 土 间 歇 时 间 为 1 2周 ， 透 水 性 差 的 粘 性 土 、 淤 泥 质 土 不 少 于3 4周 。 6.垫 层 厚 度 设 计 垫 层 作 用 ：1） 在 加 固 场 地 表 面 形 成 一 层 较 硬 的 表 层 支 承重 型 强 夯 设 备2） 利 于 强 夯 夯 击 能 的 扩 散3） 增 加 地 下 水 位 与 地 表 的 距 离 ， 有 利 于 强 夯施 工 1） 对 场 地 地 下 水 位 在 -2m深 度 以 下 的 砂 砾 石层 ， 无 需 铺 设 垫 层 直 接 进 行 强 夯2） 对 地 下 水 位 较 高 的 饱 和 黏 性 土 地 基 与 易 于液 化 流 动 的 饱 和 砂 性 土 ， 需 设 置 砂 砾 石 垫层 ， 厚 度 一 般 为 0.5-2.0m 在 强 夯 过 程 中 需 要 检 测 的 数 据（ 1） 地 面 沉 降 每 夯 击 一 次 应 及 时 测 量 夯 击 坑 及 航 坑周 围 地 面 的 沉 降 、 隆 起 ， 估 计 强 夯 处 理 地基 的 效 果 （ 2） 孔 隙 水 压 力 对 黏 性 土 地 基 ， 要 求 沿 夯 击 点 等 距 离不 同 深 度 以 及 等 深 度 不 同 距 离 埋 设 孔 隙 水压 力 测 头 ， 找 出 孔 隙 水 压 力 沿 深 度 和 水 平距 离 变 化 的 规 律 ， 从 而 确 定 夯 击 间 歇 时 间 。 （ 3） 强 夯 振 动 影 响 范 围 通 过 测 试 地 面 振 动 加 速 度 了 解 强 夯 振动 影 响 范 围 ， 一 般 将 地 面 最 大 加 速 度 等 于0.98m/ 的 位 置 作 为 振 动 影 响 范 围 的 外 缘 。为 了 减 少 强 夯 振 动 对 周 边 建 筑 物 的 影 响 ，可 在 夯 区 周 围 设 置 隔 振 沟2s 思 考 题 强 夯 法 有 效 加 固 深 度 是 如 何 确 定 的 ? 单 击 夯 击 能 如 何 确 定 ？ 如 何 选 用 夯 击 范 围 和 夯 击 点 ? 课 堂 作 业 看 P38工 程 实 例 ， 复 习 强 夯 法 设 计 内 容 （ 6点 设 计 内 容 ） ， 学 习 检 验 强 夯 加 固 效 果 方法 1 .某 水 泥 土 搅 拌 桩 ， 桩 径 0 .5 m， 桩 长 6 m，正 方 形 布 桩 、 桩 距 1 .2 m， 桩 间 土 压 缩 模 量3 .5 MPa， 搅 拌 桩 桩 身 强 度 1 .5 MPa， 试 求 复合 地 基 压 缩 模 量 。 (2 5 .4 MPa) 1 .某 水 泥 土 搅 拌 桩 ， 桩 径 0 .5 m， 桩 长 6 m，正 方 形 布 桩 、 桩 距 1 .2 m， 桩 间 土 压 缩 模 量3 .5 MPa， 搅 拌 桩 桩 身 强 度 1 .5 MPa， 试 求 复合 地 基 压 缩 模 量 。 (2 5 .4 MPa) 2 、 某 黄 土 地 基 厚 8 m， 1 1 5 0 kg m3 ， 采 用灰 土 挤 密 桩 处 下 湿 陷 性 ， 处 理 后 要 求 ， 灰土 桩 直 径 0 .4 m,等 边 三 角 形 布 桩 ， 试 求 桩 间距 （ ） (0 .7 8 m) 2 、 某 黄 土 地 基 厚 8 m， 1 1 5 0 kg m3 ， 采 用灰 土 挤 密 桩 处 下 湿 陷 性 ， 处 理 后 要 求 ， 灰土 桩 直 径 0 .4 m,等 边 三 角 形 布 桩 ， 试 求 桩 间距 （ ） (0 .7 8 m) 3 、 某 水 泥 粉 煤 灰 碎 石 桩 (CFG桩 )， 桩 径 0 .4 m，桩 端 入 粉 土 层 0 .5 m， 桩 长 8 .2 5 m， 土 层 分 布 ：0 4 .5 m粉 土 ， qsa 2 6 kPa； 4 .5 5 .4 5 m粉 质黏 土 ， qsa 1 8 kPa； 5 .4 5 6 .6 5 m粉 土 ， qsa 2 8 kPa； 6 .6 5 7 .7 5 m粉 质 黏 土 ， qsa3 2 kPa； 7 .7 5 1 2 .7 5 m粉 土 ， qsa 3 8 kPa，qpa 1 3 0 0 kPa， 试 计 算 单 桩 承 载 力 特 征 值 。(4 3 8 KN) 3 、 某 水 泥 粉 煤 灰 碎 石 桩 (CFG桩 )， 桩 径 0 .4 m， 桩端 入 粉 土 层 0 .5 m， 桩 长 8 .2 5 m， 土 层 分 布 ： 0 4 .5 m粉 土 ， qsa 2 6 kPa； 4 .5 5 .4 5 m粉 质 黏 土 ， qsa 1 8 kPa； 5 .4 5 6 .6 5 m粉 土 ， qsa 2 8 kPa； 6 .6 5 7 .7 5 m粉 质 黏 土 ， qsa 3 2 kPa； 7 .7 5 1 2 .7 5 m粉 土 ，qsa 3 8 kPa， qpa 1 3 0 0 kPa， 试 计 算 单 桩 承 载 力 特征 值 。 (4 3 8 KN) 4 、 某 软 土 地 基 ， 采 用 搅 拌 桩 处 理 地 基 ， 桩径 0 .5 m， 桩 长 1 0 m， 等 边 三 角 形 布 桩 ， 桩 距1 .5 m， 桩 周 摩 阻 力 特 征 值 1 5 kPa， 桩 端 阻 力特 征 值 6 0 kPa， 水 泥 土 无 侧 限 抗 压 强 度1 .5 MPa， 试 求 复 合 地 基 承 载 力 特 征 值 ( ) (9 8 .6 kpa) 4 、 某 软 土 地 基 ， 采 用 搅 拌 桩 处 理 地 基 ， 桩径 0 .5 m， 桩 长 1 0 m， 等 边 三 角 形 布 桩 ， 桩 距1 .5 m， 桩 周 摩 阻 力 特 征 值 1 5 kPa， 桩 端 阻 力特 征 值 6 0 kPa， 水 泥 土 无 侧 限 抗 压 强 度 1 .5 MPa， 试 求 复 合 地 基 承 载 力 特 征 值 ( ) (9 8 .6 kpa) 5 、 某 自 重 湿 陷 性 黄 土 上 建 一 座 7 层 住 宅 ，外 墙 基 础 底 面 边 缘 尺 寸 1 5 m 4 5 m， 采 用 等边 三 角 形 布 置 灰 土 挤 密 桩 ， 满 堂 处 理 其 湿陷 性 ， 处 理 厚 度 4 m， 孔 径 0 .4 m， 已 知 桩 间土 t m3 ， 处 理 前 土 的 t m3 ， 要 求 桩 间 土 经 成 孔 挤 密 后 的 平 均 挤密 系 数 达 0 .9 ， 试 计 算 所 需 桩 孔 数 ( )。75.1m ax d 35.1d 6 、 某 软 土 地 基 ， ， 采 用 CFG桩 地基 处 理 ， 桩 径 0 .3 6 m， 单 桩 承 载 力 特 征 值 Ra 3 4 0 kN， 正 方 形 布 桩 ， 复 合 地 基 承 载 力 特征 值 1 4 0 kPa， 试 计 算 桩 间 距 ( )。 (s=2 .2 5 m)kpafsk 90 6 、 某 软 土 地 基 ， 采 用 CFG桩 地基 处 理 ， 桩 径 0 .3 6 m， 单 桩 承 载 力 特 征 值 Ra 3 4 0 kN， 正 方 形 布 桩 ， 复 合 地 基 承 载 力 特征 值 1 4 0 kPa， 试 计 算 桩 间 距 ( )。 (s=2 .2 5 m)kpafsk 90