强夯处理软土地基的机理及方法
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强夯法在软土地基处理中的应用探讨强夯法是一种在软土地基处理中广泛应用的工程技术,它能够有效地改善软土地基的承载力和稳定性,提高地基的承载能力和抗液化能力,使之满足工程建设的要求。
在软土地基处理中,强夯法被广泛应用于建筑、交通、水利等领域,取得了良好的效果。
本文将对强夯法在软土地基处理中的应用进行探讨,分析其工作原理、适用范围及优缺点,为相关工程技术人员提供参考与借鉴。
一、强夯法的工作原理强夯法是通过利用冲击力将夯锤重复地击打地面,使得夯实杆(或管)在软土地基中进行下沉和振实,从而增加地基土的密实度和承载力。
其主要工作原理包括以下几点:1. 冲击作用:夯锤受到外部力的作用,将其能量传递到夯实杆上,形成冲击力,通过冲击作用使得地基土得到挤压和排水,增加土体的密实度;2. 夯实效果:夯实杆通过冲击力的作用,不断地向下振实土层,使得土颗粒紧密结合,提高土体的承载能力;3. 地基改良:通过强夯作用,改善软土地基的物理性质,提高土体的稳定性,解决软土地基的沉降和液化等问题。
二、强夯法的适用范围强夯法在软土地基处理中的适用范围较为广泛,主要包括以下几个方面:1. 软土地基处理:软土地基具有较差的承载性能和稳定性,易发生沉降和液化等问题,通过强夯法可以有效地改善其物理性质,提高地基的承载能力和抗液化能力;2. 基础加固:建筑、桥梁、道路等工程需要在软土地基上进行基础加固,可采用强夯法对软土地基进行深度处理,提高基础的承载能力和稳定性;3. 沉降控制:对于需要控制沉降的工程项目,可以采用强夯法对地基进行加固处理,提高地基的承载能力,减小沉降变形;4. 抗液化处理:软土地基在受到振动或地震等外力作用时易发生液化,通过强夯法提高地基的密实度和承载力,增强其抗液化能力。
三、强夯法的优点强夯法在软土地基处理中具有以下几个优点:1. 高效快速:强夯法作业简单、高效,施工周期短,可在短时间内完成对软土地基的加固处理;2. 成本低廉:强夯法施工成本相对较低,不需要大型机械设备,仅需少量的人力和夯实设备即可进行施工;3. 环保节能:强夯法是一种无污染的地基处理技术,对周边环境无影响,是一种环保节能的施工方式;4. 适用性广泛:强夯法适用于各种类型的软土地基,可以针对不同的工程要求,选用不同的夯实设备和施工方法。
浅析强夯法处理软土地基的方法强夯法是一种处理软土地基的有效方法,它通过利用重锤撞击软土地基的方式,将土壤颗粒间的空隙压实,增加土壤的密度和强度,提高地基的承载能力。
下面将从四个方面简要分析强夯法处理软土地基的方法。
一、前期准备工作在使用强夯法处理软土地基前,需要进行一系列前期准备工作。
首先需要对软土地基进行现场勘测和试验,以确定软土地基的性质和特点,以及其承载能力的大小。
同时还需要进行地基平整和排水处理,以确保强夯作业的顺利进行。
在强夯前,还需要清理地面上的障碍物和杂草,保证强夯机能够正常工作并且不会受到影响。
二、选择合适的强夯机和工艺选择合适的强夯机和工艺是强夯法处理软土地基的关键。
根据地基的类型、土层的深度和现场的情况来进行选择。
通常采用的强夯机有手动强夯机和自动强夯机两种。
手动强夯机适用于浅层土层,自动强夯机适用于深层土层。
同时根据土层的情况选择不同重量的锤头和强夯次数,反复进行强夯,直至达到期望的强度和承载能力。
三、控制强夯次数和频率在实际的强夯作业中,需要根据地基的类型和土层的深度,适当控制强夯次数和频率。
过强的强夯力度和频率会损伤土壤的结构,增加土壤的压缩性和变形性,从而影响地基的承载力。
因此要根据实际情况,合理地控制强夯次数和频率,确保达到预期的处理效果。
四、强夯后保护和监测在强夯作业结束后,需要对地基进行保护和监测。
通常在强夯后需要进行一定时间的养护期,以使处理后的地基充分固结并达到稳定状态。
在养护期间,需要对地基周围的建筑物和道路进行保护,并进行加固和修复。
同时还需要进行地基的监测,以确保其达到设计要求的承载能力和稳定性。
综上所述,强夯法是一种有效的处理软土地基的方法,其关键在于前期的准备工作、选择合适的强夯机和工艺、合理控制强夯次数和频率以及强夯后的保护和监测。
通过科学的实践和不断的改进,强夯法可以成为处理软土地基的一种常用、实用且有效的技术。
可编辑修改精选全文完整版强夯法,很实用的地基处理方法1、简介任何建筑物的荷载最终将通过基础传递到地基上。
凡是基础直接建造在未经加式。
2强夯法处理地基是六十年代末由法国Menard技术公司首先创造的。
这种方法是将很重的锤(一般为100-400kN)从高处自由落下落(落距一般为6-40m)给地基以冲击力和振动,从而提高土的强度并降低土的压缩性,改善土的振动液化条件和消除湿陷性黄土的湿陷性等作用。
同时,夯击能还可以提高土层的均匀程度,减少将来可能出现的差异沉降。
强夯法开始时仅用于加固砂土和碎石,经过几十年的发展,它以适用从砾石到粘性土的各种地基土,这主要是由于施工方法的改进和排水条件的改善。
强夯法由于具有地基加固效果显著、设备简单、施工方便、适用范围广、经济易行和节省材料等优点,很快传播到世界各地。
目前已经有几十个国家的数千项工程采用强夯法加固地基。
6月3强夯法虽然已经在实践中证实了是一种比较好的地基处理方法,但到目前为止还没有一套成熟和完善的理论和设计计算方法。
在第十界国际土力学和基础工程会议上,美国Menard教授在“地基处理”的科学发展水平报告中精辟的论述强夯法的传统固结机理:强夯法目前已经发展到地基土的大面积加固,深度可达30m。
当应用于非饱和土时,压密过程基本上同实验室中的击实实验相同。
在饱和无粘性土的情况下,可能会产生液化,其压密过程同爆破和振动密实的过程相似。
这种方法对饱和细粒土的效果,成功和失败的例子都有报道。
对这类土需要破坏土的结构、产生超空隙水压力以及通过裂隙形成排水通道。
而强夯法对杂填土特别有效。
实践证明,在夯击的工程中,土体的瞬时沉降可达几十厘米;土中产生液化后使土的结构破坏,土的强度下降到最小值;随后在夯击点出现径向裂隙,成为加速强。
%。
(2)、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。
当气体按百分比接近于零时,土体变成不可压缩的。
强夯处理软土地基的机理及方法引言:软土地基是指地质条件较差,土体含水量高,土质较软弱的一种地基类型。
在建筑、交通、水利等工程中,软土地基的处理是一项重要的技术工作。
强夯是一种常用的软土地基处理方法,本文将介绍强夯处理软土地基的机理及方法。
一、机理强夯是通过重锤的重复落击,使得土体发生变形和密实,从而改善软土地基的力学性质。
具体来说,强夯对软土地基的改良机理包括以下几个方面:1.提高土体固结:落锤的重复夯击作用下,土体颗粒之间的间隙逐渐变小,并且颗粒之间的摩擦力也增加。
这使得土体的颗粒进行排列组合,形成更致密的结构,从而提高土体的固结性能。
2.改善土体强度:夯击作用使得土体发生变形,形成较高的剪切应力,从而改善土体的强度。
通过强夯处理后,土体的抗剪强度、抗压强度和抗排水性能都得到了明显的提高。
3.减少土体液化风险:软土地基在受到外界作用时容易产生液化现象,导致严重的地面沉降和损坏。
强夯处理可以通过增加土体的密实程度,减少土体颗粒之间的输水通道,从而减少软土地基的液化风险。
二、方法1.现场勘测:对软土地基进行详细的勘测,了解土层的性质、含水量、厚度等情况,为后续的施工工序提供依据。
2.方案设计:根据勘测结果,结合工程要求和地质条件,设计合理的强夯改良方案。
方案设计要考虑夯击次数、夯击能量、夯击点的布置等参数。
3.施工准备:准备施工所需的设备和材料,包括夯锤、锤头、施工平台等,并确保施工现场的安全。
4.施工实施:根据设计方案,在软土地基上逐点进行夯击。
夯锤通过重复落下,对土体施加冲击力,使土体发生塑性变形和密实。
5.质量检测:施工完成后,对改良后的地基进行质量检测,包括密实度、强度、液化风险等方面的检测。
检测结果可以用于评估改良效果,并做相关的验收和记录。
6.监测与维护:完成强夯处理后,需要进行地基的长期监测和维护。
及时发现和解决地基问题,确保改良效果的持久性和可靠性。
三、注意事项在进行强夯处理软土地基时,还需要注意以下几个问题:1.施工方式选择:根据不同的工程要求和地质条件,选择合适的强夯施工方式。
建筑地基处理--强夯法
建筑地基处理是建设工程中至关重要的一环,为确保建筑工程
的安全和稳定,常常需要对地基进行加固和处理。
其中一种常用的
处理方式就是强夯法。
强夯法是利用重锤对地面进行旁压和震动的加固方法。
其原理是:将大型重锤抬高至一定高度,然后放开,使其自由下落撞击地面,反复进行,振动可以传递到较深的土层,形成一定的压实效应。
通过这种方式,可以改善土体的密实度和稳定性,尤其对于松散土
层和软土地基效果显著。
下面是强夯法的操作流程:
1.准备工作
先对施工现场进行清理,清除上面的杂物。
确定夯锤的取点和
倾角,准备好铺设管网的材料和设备,以及夯锤和其所需的机械设备。
2.地面处理
在地面上进行处理之前,需要对地面进行测量或试验。
对于建
成的场地,需要根据实际情况进行选择,一般选取相对松弛的地区
进行处理。
在确定夯锤位置和倾角之后,可以开始将松土层向周围
推平,同时进行水汽压实处理。
3.振动处理
在土层压实前,需要先将夯锤放置在夯点处,由机器将其提升
至一定的高度,放手下落撞击地面,反复进行。
做好锤与锤之间变
形的记录,根据地质特点合理调整高度和振动次数,知道土层达到合适的密实度或承载能力。
以上就是强夯法处理建筑地基的主要流程及步骤。
值得注意的是,强夯法需要在一定的条件下进行,避免受到强烈的震动和外力的影响,以保证操作人员的安全和工艺效果的准确性。
同时,在采取强夯法进行处理时,需要认真分析地质情况,选择合适的土层进行处理,以达到更好的效果。
强夯处理软土地基的机理及方法
刘超
山东省交通规划设计院山东济南250031
摘要:本文介绍了强夯法加固软土地基的机理、设计重点,并从施工准备、试夯、夯击等方面对强夯法加固施工工艺作了详细探讨,可为类似项目提供借鉴。
关键词:强夯法软土地基加固机理施工工艺
软土是由淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土等软弱土组成的,在不同荷载和外力作用下产生不同受力状态和变形的特殊不良地基。
在我国广泛分布,工程性质较差,地下水位埋深较高,随汛期升降幅度较大,对路基的稳定性有较大影响。
其土质一般具有含水量较高,孔隙比较大,抗剪强度很低,压缩性高,具有明显的流变性等特点。
在荷载的作用下,软土承受剪应力的作用产生缓慢剪切变形,并可能导致抗剪强度的衰减,在主固结沉降完成之后还可能继续产生可观的次固结沉降。
1 强夯加固机理
不同的地基土在强夯作用下均会表现出三种加固特征:一是加密作用,以土体中气体的排出为特征;二是固结作用,以孔隙水的排出为特征;三是预加变形作用,以各种颗粒成分在结构上的重新排列以及颗粒结构和形态的改变为特征。
从宏观上来分析,软土在强夯作用下土强度增长可细分为以下几个阶段:
1) 强夯加载阶段。
在夯击的一瞬间施加于土体的夯击能使地基产生动应力,动应力使孔隙水中气体逐渐受到压缩,当气体按土体积百分比接近零时,土体便变成不可压缩的,于是孔隙水压上升,逐渐使孔隙水压上升到与覆盖压力相等。
2) 卸载阶段。
在夯击动能卸去的一瞬间,动的总应力瞬间即逝,然而土的孔隙水压力仍然保持较高的水平,此时孔隙水压力大于有效应力,因此土体中存在较大的负有效应力,土体即产生液化,进而土体中将产生裂隙,土的渗透性骤增,孔隙水得以顺利排出。
3) 固结阶段。
随着孔隙水压力的消散,土中裂隙将闭合,土颗粒接触将较强夯前紧密,土的抗剪强度和变形模量会有较大幅度的增长。
4)土的触变恢复阶段。
孔隙水压力完全消散后,土的抗剪强度和变形模量仍
会缓慢增加,最终达到加固地基的目的。
2 强夯方案设计
强夯法的有效加固深度既是反映处治效果的主要参数,又是选择地基处治方案的重要依据,目前国内均依据梅那(menard)经验方式作为估算依据:H=aMh,式中:H 为有效加固深度(m);M 为夯锤重(以10 kN为单位);h为落距(m),为不同土质的折减系数。
根据设计要求的处治深度,强夯法夯击能的选择及经验系数a的选取与工程性质、土质条件、地下水位等因素有关,具体设计参数选取一般要通过试夯或试验工程来确定。
当地下水位较高,强夯施工困难,可铺筑一层垫层。
垫层的作用是在地表形成应力扩散层,便于夯击能向深层传递,在地表形成排水通道,有利于排水或上部孔隙水压力的消散,在地表软弱地段形成支撑强夯设备而保证机械正常施工的持力层,增大夯坑底面与地下水之问的距离,避免夯坑与侧面翻浆,保证施工与夯击效果,提高表层地基强度,对改善上部土层加固效果有一定作用。
3 强夯法加固施工工艺
施工准备
1)排水疏干,并将施工范围内的杂草、杂物清除干净,然后按设计要求,填砂砾等渗水垫层,平整后初步碾压,做好三通一平工作,使施工机具运行自如,不下降。
2)准备好填筑材料,处理不排水抗剪强度小于20 kPa的土层时,先用直径较大的块石或碎石,一般用粒径30 cm~40 cm,含泥量不大于5%,级配良好的碎石类土及砂砾粗砂等材质材料,由于强夯过程中材料用量很大,且用量集中,所以必须做好材料的准备工作。
3)强夯机具设备应符合设计要求,强夯起重机械以履带式为宜,带有自动脱钩装置,起重能力为锤重的倍~倍,起重机臂杆端部宜设置辅助门架或其他安全设施,防止落锤时机械倾覆。
4)场地平整,使强夯基面保持基本平整,平整以后按设计的布点方式进行,使其定点偏差小。
试夯
试夯前,首先进行地质勘探,探孔4个~6个,其中标准贯入试验孔为3个,以利加固前后指标的对比和地基的评价,试夯时,在试夯加固面积上铺筑一层1 m厚的碎石,然后用设计选用的夯锤进行试夯,试夯员做好现场试验和记录。
基本测试项目有夯点的块石喂料量,夯点高程,夯墩周围隆起量,振动影响范围,
夯击次数,夯击遍数等。
试夯结束一周后,进行夯后测试,如果加固效果不能满足设计要求,则需调整夯击参数,重新试夯,直至参数符合要求为止。
夯点位置布置
根据公路工程结构类型,采用正方形布置,第一遍夯击点间距取5 m~9 m,以后各遍夯击点间的距离适当减小,当处理浓度较深或单击能大的工程,第一遍夯点间距应适当增大。
夯击
起重机就位后,使夯锤对准夯点位置,先测量夯前锤顶高度,然后将夯锤起吊到顶点高度,待夯锤脱钩自由下落,放下吊钩,测量锤顶高程,若发现坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平,然后,按设计规定夯击次数与控制标准进行夯击,完成一个夯点的夯击。
强夯过程监测
1)开夯前检查夯锤重和落距,以确保单击能量等符合设计要求。
2)在每遍夯击前,应对夯点放线进行复核,夯完后检查夯坑位置,发现偏差或漏夯及时纠正。
3)按设计要求,检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量。
通过采取这些步骤使夯击加固效果提高。