砂土强夯加固效果的深度效应_吕爽
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强夯引发的环境振动效应分析与评价摘要:强夯法处理地基是20 世纪60 年代由法国Menard公司首创的,该方法利用夯锤自由下落产生的冲击能和振动反复夯击地基土,从而降低地基土的压缩性,提高地基土的承载力。
但是强夯施工过程中产生的振动对既有建筑物的影响不可忽视,这在一定程度上制约了强夯法处理地基的应用和发展。
本文就强夯引发的环境振动效应分析与评价进行分析。
关键词:强夯;环境;振动效应引言近年来,随着城市建设步伐的加快,施工场地越来越靠近城镇,强夯振动对周围环境和建筑物产生的不良影响也日益严重,由此产生的民事纠纷也有所增多。
因此,了解这类施工振动的特点和规律,对日益增多的城镇周边的强夯施工具有实际意义。
一、强夯振动效应1.1强夯引起的地基振动强夯振动是一种冲击型振动,由于振动波向四周的辐射,形成了振动影响场,其等振线呈封闭环形,类似平静湖面投入一石子,形成的涟漪,逐渐散开。
当强夯地震波的强度达到一定程度时,与天然地震一样,可以造成施工区周围的地表或建(构)筑物及设施的破坏。
工程实践表明,虽然强夯不会使离施工场地较远处的地基产生有害的永久沉降,但它产生的地基振动可能会使已有的建筑物和机械设备遭受损害。
因此,在确定采用强夯法处理地基之前,应该充分地对强夯振动的潜在危害性进行评估。
1.2强夯振动对建筑物影响形式1)直接引起建筑物的破损;2)加速建筑物破损:对大多数建在软弱地基上的建筑物结构,在使用期内或多或少地因某种原因(如差异沉降、温度变化)受过损伤,而振动引起的附加动应力加速了这种损伤的发展;3)间接地引起建筑物破损:对完好且无异常应力变化的建筑结构,其破损是由于振动导致较大的地基位移或失稳(如饱和土软化或液化、边坡崩塌)所造成的。
二、强夯振动特性1)幅频特性:振动的幅频特性指建筑物在施工振动下产生的振动幅度和主振频率,反映了建筑物对外界振动的响应,振动幅值可以指征受振动影响的程度。
从大量测试数据来看,强夯引起的场地振动水平径向幅值最大,垂直方向次之,水平切向幅值最小;主振频率若接近建筑物自身的固有频率,则容易引起建筑物的共振,对建筑物的损害就越明显。
强夯法施工技术在市政道路软土路基处理中的应用吕超摘要:目前进行强夯法已经广泛的应用于用来处理各种市政地基、路基,但是到底能否适合用来用于处理市政软土基础路基仍然还存在诸多争议,结合各种市政建筑软土基础路基,通过实验分析水泥路基中软土孔隙中的水分随压力的变化消散以及软土路基基础处理前后一些路基关键技术指标的相应变化,认为在该路基条件下用这种强行强夯法具体来用于处理市政软土基础路基应该是可行的。
本文对采用强夯法如何处理基层软土地的路基问题进行理论分析与案例研究。
关键词:公路路基;软土地基;强夯法引言:强夯法也可以称为动力固定粘结法。
是一位法国人在1969年期间首创的一种新型地基施工加固处理方法,现在已经广泛应用于地基处理诸如碎石质泥土,沙土,低饱和度的粉状泥土与轻质粘性水泥土等,地基一般都不可能同时取得较好的地基处理加固效果,对于那些饱和度较高的轻质粘性水泥土,一般来说经过处理后的效果并不显著。
强夯法的挤压加固、混凝淤泥机理是一种动力挤压置换加固机理,就是强行将破碎石头采用整体动力挤压,压入加固淤泥,成间接地将夯压挤入加固淤泥中,而呈现圆柱状的碎石墩,这机理是新近研究总结的一种加固机理。
因为软质土的灵敏性程度过高,强行夯土会容易直接引起其他的扰动,所以本文对采用强夯土方法用于处理含水饱和土及淤泥质的软土方法进行实验分析与设计研究。
1.施工准备场地清理平整,清除场地表层混凝土,进行处理表面松散后对土层进行碾压。
做好建筑强夯段周围的墙体排水和屏障防振防护措施。
当抗震强夯建筑施工所可能产生的较大震动对周围邻近结构建筑物或施工设备可能会直接产生有害物质影响时,应立即设置减震监测点,并及时采取采用挖沟或隔振沟等清除隔振物的减震保护措施。
测量场地定点,清理并加固平整各个施工定点场地,进行各个场地定点测量施工放线,埋设场地水准线定点场地标桩和各场地夯实定点场地标桩;按工程设计图和施工场地图纸所给定的场地范围定点进行场地测量施工放样,并按照各夯点标桩布置场地平面放线进行测量施工;同时测量场地夯实前后的场地效果标高,为最后确定一个夯实场地效果标高提供重要依据。
强夯技术效果强夯法,又称动力固结法,是用起重机械(起重机或起重机配三角架、龙门架)将8——40t夯锤起吊到6——25m高度后,自由落下,给地基以强大的冲击能量的夯击,使土中出现冲击波和冲击应力,迫使土体孔隙压缩,土体局部液化,在夯击点周围产生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水和气体逸出,使土粒重新排列,经时效压密达到固结,从而提高地基承载力,降低其压缩性的一种有效地基加固方法,也是我国目前最为常用和最经济的深层地基处理方法之一。
20世纪60年代,强夯法首次由法国的梅那公司应用于法国嘎纳(Cannes)附近纳普而(Napoule)海滨在采石场废土石围海造地的场地内,经强夯法施工后,建造了20幢8层公寓建筑。
强夯法上世纪70年代初传入我国。
经过几十年的推广和应用,在建筑工程、水利工程、公路工程中得到了广泛的应用,取得了良好的效果和效益。
强夯法是在极短的时间内对地基土体施加一个巨大的冲击能量,使得土体发生一系列的物理变化,如土体结构的破坏或液化、排水固结压密以及触变恢复等。
其作用结果使得一定范围内地基强度提高,孔隙挤密并消除湿陷性。
根据地基处理的原理、目的、性质、时效及动机等有很多地基处理方法。
其中强夯法由于在工程实践中具有加固效果显著、适用土类广、设备简单、施工方便、节省劳力、节约材料、施工工期短、施工文明和施工费用低等优点,在建筑地基处理中得到了广泛的应用。
目前使用的夯锤重100——400kN,提升高度大约在10-30m之间。
1.强夯法的设计强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。
对高饱和的粉土与粘性土等地基,当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时,应通过现场试验确定其使用性。
其主要设计参数包括有效加固深度、单位夯击能、夯击次数、夯击遍数、间隔时间、夯击点布置和处理范围等。
现分别阐述如下:(1)强夯法的有效加固深度既是反映地基处理效果的重要参数,又是选择地基方案的重要依据。
第18卷第3期2020年6月水利与建筑工程学报JournalofWaterResourcesandArchitecturalEngineeringVol.18No.3Jun.,2020DOI:10.3969/j.issn.1672-1144.2020.03.006收稿日期:2020 01 13 修稿日期:2020 02 26基金项目:CMEC专项科技孵化项目(CMEC-KJFH-2018-02);机械工业勘察设计研究院有限公司科技研发基金项目(11-74-11004-2019-0002);陕西省特殊岩土性质与处理重点实验室资助项目作者简介:柳 (1988—),男,宁夏固原人,工程师,主要从事岩土体稳定性及工程环境效应研究工作。
E mail:778738205@qq.com强夯法处理湿陷性风积砂土地基评价柳 1,姚晨辉1,张国敬2,孙 涛2(1.机械工业勘察设计研究院有限公司,陕西西安710043;2.哈尔滨电站设备成套设计研究所有限公司,黑龙江哈尔滨150046)摘 要:工程界关于“湿陷性”的相关规范、研究成果主要集中在黄土,而对于“湿陷性砂土”则存在一定的缺失,可参考工程处理案例很少。
以巴基斯坦塔尔沙漠某在建电厂场地地基处理工程为依托,基于强夯前后地基土检测、试验数据分析,对强夯法处理湿陷性砂土地基效果进行评价。
试验结果及分析表明:强夯后风积砂土的干密度增大,孔隙比减小,压缩模量提高,基本可以消除湿陷性,是一种快速有效的处理湿陷性风积砂土地基的方法,对类似工程地基土的处理具有很好的借鉴及指导意义。
关键词:巴基斯坦塔尔沙漠;风积砂土;湿陷性;强夯法中图分类号:TU43 文献标识码:A 文章编号:1672—1144(2020)03—0031—05EvaluationofCollapsibleWind blownSandSubgradeTreatedbyDynamicCompactionLIUMin1,YAOChenhui1,ZHANGGuojing2,SUNTao2(1.ChinaJikanResearchInstituteofEngineeringInvestigationsandDesign,Co.,Ltd.,Xi’an,Shaanxi710043,China;2.ChinaHarbinPowerStationEquipmentDesignInstitute,Co.,Ltd.,Harbin,Heilongjiang150046,China)Abstract:Therelevantspecificationsandresearchresultsof“collapsibility”intheengineeringfieldaremainlyconcentratedinloess,whilethereisacertainlackof“collapsibilitysand”,whichcanbereferredforengineeringtreat mentcases.BasedonthefoundationtreatmentprojectofapowerplantsiteunderconstructioninThardesertofPaki stan,theeffectsofdynamiccompactiononthetreatmentofcollapsiblesandfoundationwereevaluatedbythesandtestandtestdataanalysisbeforeandafterdynamiccompaction.Thetestresultsandanalysisshowthatthecollapsibilityofsandisbasicallyeliminated,drydensityincreases,porosityratiodecreasesandcompressionmodulusincreasesafterdynamiccompaction.Itisafastandeffectivemethodtotreatthecollapsiblesand,whichcanprovidereferenceandguidanceforsimilarfoundationsoiltreatment.Keywords:ThardesertinPakistan;wind-blownsand;collapsibility;dynamiccompaction “湿陷性”一词的定义最早出现在我国1966年颁布的《湿陷性黄土地区建筑规范》[1](GB50025—1966)中:“黄土在一定的压力作用下受水浸湿,土体结构迅速破坏而发生显著附加下沉的性质,叫做黄土的湿陷性”。
强夯法加固地基效果分析发表时间:2019-07-26T15:27:22.507Z 来源:《基层建设》2019年第14期作者:唐建月[导读] 摘要:强夯法处理地基于60年代末由法国Menard技术公司首先创用,方法是将很重(一般为100-400KN)的夯锤,从高处自由落下(落距一般为6-40m),给地基土以冲击力和振动,从而降低地基土的压缩性并提高地基土的强度。
无锡高新工程检测有限公司江苏无锡 214400摘要:强夯法处理地基于60年代末由法国Menard技术公司首先创用,方法是将很重(一般为100-400KN)的夯锤,从高处自由落下(落距一般为6-40m),给地基土以冲击力和振动,从而降低地基土的压缩性并提高地基土的强度。
本文主要介绍江阴临港新城集装箱码头陆域配套工程一期堆场采用强夯处理效果的测试及分析。
关键词:研究;静力触探;强夯;实验;效果一、工程概况本工程位于江阴市夏港镇长江村,北临长江,南临滨江路,西临港池,东临联合钢铁(中国)有限公司,占地面积约为11万平方米。
二、强夯处理1、地基加固标准轻夯加固有效深度不小于5M地基承载力标准值(fak) 1.0m-2.0m 150kpa2.0m-4.0m 120kpa2、强夯设计369 空气净化 2018210288199 一种智能家居用空气净化设备 6600为确保夯后的地基承载力达到设计要求,决定在A、B、C三个标段各50m(长)x20m(宽)1000m2的区域,每个区域再分成两个试验地段25m(长)x20m(宽)进行夯击试验。
一块按二遍三击,另一块按三遍五击进行夯击试验。
第一遍夯击能量800kn•m,每点一击;第二遍夯击能量1350 kn•m,每点两击;第三遍夯击能量1500 kn•m,每点两击,降水至表面2.0m以下方可进行,选用10-12吨夯锤,夯锤直径2.5m,每遍夯击间隙为7天,全部夯击结束后30天后方可进行上部结构施工。
三、强夯处理效果测试及分析为了检验强夯处理的效果,我们于停夯15天后分在三个标段的试验区两遍三击区和三遍五击区以及天然地基通过平板载荷试验,静力触探,标准贯入试验对强夯前后进行了对比试验,从而确定本工程的强夯工艺。
刍议在沙漠地基处理加固中强夯法的应用研究摘要:以内蒙沙漠土为强夯法地基处理试验对象,分别进行3000kN.m、4000kN.m、6000kN.m和8000kN.m的能级。
在沙漠经过强夯后,进行平板载荷试验、动力触探试验和标准安茹试验检测,从而得到各个能级下承载力和有效加固深度在处理挖方区、填方区之后沙漠受到强夯的效果。
总结概括了沙漠土在强夯过程中的规律。
关键词:强夯地基;沙漠土;地基处理Abstract: the Inner Mongolia desert soil compaction method for ground treatment test object, respectively 3000 kN. M, 4000 kN. M, 6000 kN. M and 8000 kN. M’s level. In the desert was after the dynamic compaction, flat load test, dynamic test and standard AnRu touch ground test, each level and get the bearing capacity and effective reinforcement depth excavation in processing area, fill area by the effect of dynamic compaction after desert. It also summarizes the desert soil in the process of dynamic compaction in law.Keywords:compaction foundation; Desert soil; Foundation treatment 不均匀的埋深、较大差额的物理学参数、自身固结未完成、高压缩、较大孔隙、颗粒较细是沙漠地区地基土的普遍特点,对于建筑的变性和承载力要求在未经处理的前提下很难满足。
砂土地基强夯影响因素及振动规律的现场试验研究陈向阳;郭冰鑫;谢玲霞;马永峰【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2016(042)003【摘要】针对某些大型建筑工程地基软土地质发育,下卧地层常为高含水量、高压缩性、低强度土层的情况,开展了砂土地基强夯的现场试验.根据试验结果,分析了地下水位、软土夹层、满夯遍数及振动碾压对砂土地基强夯加固效果的影响,探讨了不同能级强夯振动规律.研究结果表明:地下水位对强夯加固深度和效果有明显影响,砂土地基强夯时,若地下水位过高,需将地下水位降至地面下2~3m后再施工;加固深度内若有软土夹层,则会明显减小强夯夯能向下传递效果,因此需提高单击夯能来提高强夯加固效果;第二遍满夯的加固效果不明显,可与第一遍满夯合并,或者用具有相同加固效果的振动碾压方式来替代;通过对不同级别强夯振动的现场试验,提出了不同能级强夯振动的三向加速度峰值衰减系数和当量系数值,并给出了不同能级强夯振动的安全距离.【总页数】5页(P64-68)【作者】陈向阳;郭冰鑫;谢玲霞;马永峰【作者单位】中国港湾工程有限责任公司科技部,北京 100027;中国港湾工程有限责任公司科技部,北京 100027;中国港湾工程有限责任公司科技部,北京 100027;中国石油工程建设公司环境岩土分公司,山东青岛 266071【正文语种】中文【相关文献】1.强夯振动加速度的量测及现场试验研究 [J], 李盼盼;王家鼎;谷天峰;刘亚明;2.强夯振动加速度的量测及现场试验研究 [J], 李盼盼;王家鼎;谷天峰;刘亚明3.降水强夯法处理饱和吹填砂土地基现场试验研究 [J], 苏亮;时伟;水伟厚;曹建萌4.砂土地基强夯振动特性与安全距离预估的实验研究 [J], 赵延林;丁志刚;王玺帅5.砂土地基强夯振动特性与安全距离预估的实验研究 [J], 赵延林;丁志刚;王玺帅因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
砂土地基处理与加固技术分析吕佳;严静;余超【摘要】The sandy soil foundation can't be used as natural foundation support layer of the building for its low bearing capacity. Combining engineering example of a purification plant of ChangQing Gas Field, the technology and economy of several common foundation treatment methods are analyzed and compared. The most appropriate sandy soil foundation treatment method for this project is selected.%针对砂土地基承载力较低,不能直接作为建筑地基持力层的问题,结合长庆气田某净化厂工程,对几种常见的地基处理方法进行技术经济比较分析,选择出了适合本工程的地基处理施工方案.【期刊名称】《湖南工业职业技术学院学报》【年(卷),期】2015(015)005【总页数】4页(P12-14,58)【关键词】砂土地基;地基承载力;地基处理加固【作者】吕佳;严静;余超【作者单位】长庆油田公司第一采气厂,陕西榆林,717407;长庆油田公司超低渗透油藏第四项目部,陕西榆林,717407;长庆油田公司第一采气厂,陕西榆林,717407【正文语种】中文【中图分类】TU753.8砂土地基处理与加固技术分析吕佳1,严静2,余超1(1.长庆油田公司第一采气厂,陕西榆林,717407;2.长庆油田公司超低渗透油藏第四项目部,陕西榆林,717407)[摘要]针对砂土地基承载力较低,不能直接作为建筑地基持力层的问题,结合长庆气田某净化厂工程,对几种常见的地基处理方法进行技术经济比较分析,选择出了适合本工程的地基处理施工方案。
强夯施工在内蒙风积砂地区的应用1、简介沙漠地区地基土一般具有以下特点:颗粒细、孔隙比大,高压缩、未完成自身固结,物理力学参数相差大且埋深不均,不经处理难以满足建筑承载力及变形要求。
对沙漠地区地基处理常常采用的方法有换填法、桩基法、水坠砂法、强化法。
其中强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土和粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等特殊土地基,具有加固效果显著,经济易行,施工快捷等众多优点。
本文针对内蒙地区风积砂采用不同能级强夯法地基处理试验进行分析对比,得出该地区强夯法加固风积砂的一些经验。
试验场地属沙丘地貌,原始地形起伏较大,地表砂化,属于典型的风积沙地。
场地主要由第四系风积粉细砂和冲洪积成因的细砂和中砂组成。
施工场区在施工前对沙丘地貌进行整平,按照设计标高整平后存在挖方区及填方区,为提高场地的均匀性和地基土的承载力,设计采用强夯法对场地进行处理,提高地基土的承载力和压缩模量。
为了确定施工中强化参数,在现场选择了具有代表性的区域进行了不同能级的试夯试验,夯后采用了相关检测手段进行了检测。
2、工程地质条件场地区域属河谷侵蚀堆积地貌,原微地貌一般属冲洪积的高台地地形,东侧局部地段为丘陵斜坡地形。
原地形起伏不平,地面高程1129.57~1141.60m,相对高差2.0~5.0m,局部丘陵斜坡处可达7~10m,地面坡度一般5%~8%,局部最大可达8%~12%,地表均为风积砂覆盖,沙丘形态多为新月形及垅岗状,少为平沙地。
单元层①—素填土:人工堆积,黄色、浅黄色,松散,局部车道处稍密,上部干燥,中下部稍湿,物质组成主要为风积细砂,局部表部有少量的杂填土,物质来源主要为附近山体剥离的岩土体构成,未经专门压实处理,堆积时间约半年左右。
地层强度低,变形量高,工程特性不稳定,中等冻胀性。
该层在场地大部分地段有分布,地层厚度为0.7~5.7m。
该层经勘察提供压缩模量Es=1.0Mpa。
单元层②—细砂:风积,黄色,土黄色,松散,局部下部稍密,稍湿,矿物成份为长石、石英及云母。
强夯作用下回填砂土挡墙墙后土压力分布研究
许晓亮;曾林风;黄闻捷;张家富;裴丽
【期刊名称】《地下空间与工程学报》
【年(卷),期】2024(20)1
【摘要】挡土墙墙后土压力分布是墙体形状及配筋设计的重要依据,为研究强夯作用下挡墙墙后土压力分布规律,开展了自重、堆载及强夯荷载下的挡土墙物理模型试验,通过不同深度的土压力监测,分析了夯击落距和夯击次数对墙后土压力分布的影响,重点分析了强夯冲击松动区的影响,并基于等效静力法修正了强夯作用下墙后土压力理论计算公式。
结果表明:单次夯击作用下墙后土压力瞬间增大至极值后逐渐衰减至稳定,随着夯击次数的增多,土体逐渐密实,相应的墙后土压力会逐次增加;浅部土体在强夯作用下会形成冲击松动区,松动区内土体变得松散从而土压力值较小,而松动区下部土压力随深度迅速增大后再减小,呈“鼓肚”状非线性分布;松动区土体重度、松动区厚度尤其是后者对于墙后土压力理论分布曲线影响较大,考虑松动区影响的墙后土压力等效静力法修正理论公式更符合实际情况。
【总页数】10页(P171-180)
【作者】许晓亮;曾林风;黄闻捷;张家富;裴丽
【作者单位】三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室;湖北省地质局第七地质大队
【正文语种】中文
【中图分类】TU441
【相关文献】
1.挡土墙墙后土体应力状态及土压力分布研究
2.碎石回填地基在10000kN·m高能级强夯前后土性变化研究
3.不同施工参数下海漫滩回填地基强夯及强夯置换对比试验研究
4.三峡风化砂土回填地基强夯处理效果分析
5.利用强夯模拟试验研究饱和砂土强夯动本构关系
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收稿日期:2012-10-15基金项目:国家自然科学基金资助项目(50869002);江西省自然科学基金资助项目(2008GZC003);江西省教育厅科技资助项目([2007]210)作者简介:吕爽(1987-),女,硕士研究生,主要从事地基处理等方面的研究,E-mail:460602158@.通信作者:罗嗣海(1966-),男,博士后,教授,主要从事岩土力学与地基处理等方面的研究,E-mail:drsoil@.文章编号:2095-3046(2013)01-0037-05砂土强夯加固效果的深度效应吕爽,罗嗣海(江西理工大学建筑与测绘工程学院,江西赣州341000)摘要:提出了相对加固程度和相对深度的概念.利用前人工程实测资料,运用统计学方法,给出了砂土强夯后静力触探所得的比贯入阻力随深度变化的概化模式,根据概化模式提出了变化模式公式.并通过对工程实例进行拟合,得出了公式中的参数,确定了变化模式方程.最后,用两个实例对所建立的方程进行了验证;结果表明,计算结果均与实测结果较吻合.方程的建立为夯前定量预估强夯加固效果的深度变化提供了一种实用途径.关键词:砂土;强夯;加固效果;深度效应;概化模式中图分类号:TU44文献标志码:AThe depth effect of reinforcement impact on sandy soil ground afterdynamic compactionLV Shuang ,LUO Si-hai(School of Architectural and Surveying &Mapping Engineering,Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou 341000,China)Abstract:In this paper,the concept of relative degree of improvement and relative depth are put forward.Based on the data obtained from practices of dynamic compaction and the methods of statistics,empirical equations of both relative degree of the specific penetration resistance of static penetration test improvement changed with relative depth are presented.Finally,the equations are verified by several project examples,and the results show that the calculated results agree well with experimental results.These equations provide a practical way for the prediction of reinforcement effect and the change in depth of sandy soil ground after dynamic compaction.Key words:sandy soil;dynamic compaction;reinforcement impact;depth effect;generalized model0前言强夯加固效果沿深度的变化是强夯加固中的重要课题,是确定加固深度、评价加固效果的重要依据,对此已有少量研究.Y.K.Chow 等[1,2](1992a ,1992b)提出了粒状土中强夯分析的一维数值分析模型,可计算各次夯击后夯坑深度、土中不同深度的残余变形和密实度变化,进而根据经验相关关系可得出变形模量和内摩擦角增长,并得出各次夯击后土性沿深度的分布;罗嗣海等[3](2000)基于前人的强夯模型试验成果,建立了无粘性土夯点下用相对密度表示的加固程度与深度、夯击总动量间的相关方程;F.H.Lee [4](2004)根据大量有限元计算结果,提出了江西理工大学学报JournalofJiangxiUniversityofScienceandTechnology第34卷第1期2013年2月Vol.34,No.1Feb.2013DOI:10.13265/ki.jxlgdxxb.2013.01.010一套适用于无粘性土的、能考虑土性、单击动量和能量、夯击击数归一化设计曲线,能用于夯点下加固程度随深度的变化估算.罗嗣海[5](2007)提出了一种无粘性土夯点下强夯效果定量估算的拟静力法,可计算无粘性土相对密度和设计控制指标(如标贯击数)随夯击击数变化的深度剖面.董倩[6](2011)探讨采用公式估算法及试验检测法评价其强夯加固效果的有效性、合理性,并结合实际工程进行了对应分析.但总体而言,这一课题的研究较少,与工程实践要求不相适应,有必要进一步研究.文中利用前人工程实测资料,运用统计学方法,建立了砂土地基强夯后静力触探比贯入阻力随深度变化的概化模式方程,为夯前定量预估砂土强夯加固效果提供了一种实用途径.1相对加固程度的概念与相对加固深度的概念用指标X 夯击前后的差值(X A -X B )来表示强夯的加固程度.强夯的加固程度一般是沿深度的增大而逐渐减弱,即强夯加固效果存在深度效应.假如夯前土性指标沿土层整个深度方向上完全相同,那么夯后土性沿深度方向的不同完全是由于强夯加固效果沿深度方向的不同所致,因此,完全可用指标X 夯击前后的差值(X A -X B )沿深度方向的变化来反映加固程度的深度效应.但实际土层总是非均质的,即使岩性完全均一,夯前土性指标也总是沿深度变化的;因此,某一深度Z 处的指标X 夯击前后的差值(X A -X B )的大小,一方面与夯击在深度Z 处产生的作用大小有关,另一方面又与该深度Z 处指标X 夯击前的数值大小有关.为探讨强夯加固效果的深度效应,消除夯前土性的影响,文中提出相对加固程度和相对加固深度的概念,其定义分别为:R X =X A -X B X max -X B(1)Z m =Z /D(2)式(1)、式(2)中:R X 为深度Z 处指标X 的相对加固程度;为相对加固深度;X A 、X B 分别为Z 处指标X 的夯后值、夯前值;X max 为指标X 夯击时可能达到的最大或最小值,它可取夯击作用后夯点下浅部的代表性最大或最小值,也可按经验或理论值来估算(如对相对密度,可取R r max=1.0);D 为有效加固深度,可按某经验公式估算.2加固效果深度效应的统计研究文中通大量收集砂土夯后静力触探产生比贯入阻力随深度变化的工程实例[7-14](某填海工夯击前后比贯入阻力P S 随深度变化图[8]如图1(a )所示),并对这些工程的实测数据进行分析处理,最后得出夯点下砂土比贯入阻力的相对加固程度R P S与加固深度Z m 分布散点图如图1(b )所示.其中,图1(b )的R P S=P SA -P SBP S max -P SB,Z m =Z /D ,P S max 为夯击时可能达到的最大值,它可取夯击作用后夯点江西理工大学学报2013年2月38第34卷第1期吕爽,等:砂土强夯加固效果的深度效应表1静力触探比贯入阻力深度变化分段拟合方程系数汇总工程名称方程形式第一段:Y =A +BX (Y <D 1/D )第三段:Y =A +BX (Y >D 2/D )AB 相关系数rA B 相关系数r吉林油田热电厂[7]-0.33600.77600.982 1.0153-0.30530.978某填海工程[8]-0.35390.60390.81 1.0237-0.50370.969上海市某大面积吹填土工程[9]-0.23070.60060.965 1.0034-0.45340.975中国神华煤制油项目[10]-0.22010.55000.81 1.0578-0.57780.967厦门环东海域综合工程[12]-0.65780.92780.948 1.0079-0.48790.976山西省纺织设计院[14]-0.47430.74930.872 1.0011-0.41110.932平均值-0.38900.69350.9111.0191-0.48520.963-0.2575-0.30700.59750.58700.9760.965 1.01891.0071-0.3289-0.54710.9580.96南京某港区集装箱堆场工程1[11]南京某港区集装箱堆场工程2[11]中原油田黄河水源净化厂1[13]中原油田黄河水源净化厂2[13]-0.8014-0.2511 1.07140.47110.880.9 1.02251.0339-0.6525-0.58390.9690.95下浅部的代表性最大值,也可按设计要求达到提升夯前值最大百分比理论值来估算.D 为有效加固深度,一般D =WH λ姨,一般在粘性土、砂土中λ取0.45~0.6.从图1(b )中分布可以看出夯后土体的加固程度大致呈三段式分布.其中图2中R P S为任意深度处相对加固程度,R P S max为最大相对加固程度.故将该模式按下式(3)进行拟合:Y =f (X )=D 1D (1-a )×X -D 1D ×a 1-aY =Z m ≤D 1D1D 1D ≤Y =Z m ≤D 2D(3)1-D 2D β-1×X +1-(1-D 1D )×ββ-1Y =Z m ≥D 2DD D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D D将所得拟合方程的系数和相关系数汇于表1中.其中第一段方程系数B =D 1D 1-a ,A =-D1D ×a 1-a ;第三段方程系数B =1-D 2D β-1,A =1-(1-D 2D )×ββ-1.根据拟合方程中的系数A ,B 和α,β之间的关系得出α,β值汇于列表2中.其中,α为夯后地面处发生的相对加固程度与最大相对加固程度的比值,β为有效加固深度D 处的相对加固程度与最大相对加固程度的比值.D 1、D 2为加固程度近于定值处的深度,也即第二段的分界点.从表1、表2中可以看出各个拟合方程具有较39高的相关系数,从而可知拟合方程均能较好拟合实测结果.其中方程中的系数α=0.384~0.748,平均值0.56,β=0.0027~0.05758,平均值0.037.加固程度近于定值的D 1,D 2与有效加固深度比值,即D 1/D =0.22~0.44,平均值为0.305,D 2/D =0.45~0.71,平均值为0.534.根据得出D 1/D ,D 2/D 值,现将收集的所有工程实例汇总如图3所示,其中得α=0.533,β=0.032与统计得到的α,β值相当接近.从图3中可得强夯R P S-Z m 关系的拟合曲线,结果如下:R Pszd =f(Z m )=0.533R P S max+1.531R P S max Z mZ m ≤D 1=0.305R PS maxD 1D ≤Z m ≤D 2D(4)2.109R P S max-2.077R P S maxZ mZ m ≥D 2D=0.53≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥4为了更好的将上式应用到工程中,文中将上式的D 1,D 2与强夯中的具体参数联系在一起,即D 1=夯坑深度-场地平均夯沉量,D 2=D 1+d ,为确保工程的安全性考虑,d 值取夯锤半径和有效加固深度六分之一中的较大值.以下通过实例来进行验证.3方程的验证现对未参加建立拟合方程的工程实例(某军用机场[5]和某沿海机场[16])来进行预测,进一步验证方程及其可用性.其中图4(a )有效加固深度为6m,图4(b)有效加固深度7m.在进行砂土静力触探比贯入阻力拟合方程验证时,对应于公式(1)中的X max表2静力触探比贯入阻力深度变化概化模式转化系数汇总工程名称夯击能/(kN ·m)有效加固深度D /m夯锤半径/m 方程系数α方程系数βD 1/D D 2/D 相关系数r吉林油田热电厂[7]20007.1 1.30.4330.050.440.710.923某填海工程[8]21006 1.250.5860.0470.250.520.88上海市某大面积吹填土工程[9]2200 6.2/0.3840.00750.370.550.93中国神华煤制油项目[10]80009 1.30.40.10.330.480.91南京某港区集装箱堆场工程1[11]1800 6.8/0.4310.057580.340.690.87南京某港区集装箱堆场工程2[11]20007.2/0.5230.0130.280.460.94厦门环东海域综合工程[12]400080.60.7090.016130.270.520.98中原油田黄河水源净化厂1[13]20009 1.70.7480.034470.270.370.92中原油田黄河水源净化厂2[13]255011 1.650.5330.0580.220.450.90山西省纺织设计院[14]105081.30.6330.002720.2750.590.93平均0.560.0370.3050.5340.924注:“/”表示实例工程中无相关数据江西理工大学学报2013年2月40第34卷第1期吕爽,等:砂土强夯加固效果的深度效应取夯击作用后夯点下浅部土层的最大比贯入阻力P S max.计算结果见图4.由上图可见:用文中拟合的方程(4)可计算出砂土强夯后静力触探比贯入阻力随深度的变化情况,实测值与拟合方程的计算值较为接近,说明文中所得出的拟合方程对于大多数工程来说是可行的和实用的.4结语通过收集前人工程实测资料,根据观察夯后土体的变化模式,提出了土体相对加固程度随加固深度变化概化模式,运用统计学方法,确立了砂土地基强夯后静力触探比贯入阻力随相对深度变化的概化模式的拟合方程,同时方程得到了初步验证,可为砂土地基夯后加固程度沿深度的变化估算提供一种新的途径和简便算法.参考文献:[1]Chow Y K,Yong D M,Yong K Y,et al.Dynamic conpactionanalysis of Geotech[J].Journal of Geotechnical Engineering,1992, 118(8):1131-1157.[2]Chow Y K,Yong D M,Yong K Y,et al.Dynamic compaction ofloose sand deposits[J].Soils and Foundation,1992,32(4):93-106.[3]罗嗣海,陈进平,龚晓南.无粘性土强夯效果的定量估算[J].工业建筑,2000,30(12):26-29.[4]Lee F H,Gu Q.Method for estimating dynamci compaction effecton sand[J].JournalofGeotechnicalandGeoenvironmental Engineering, 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