100930软土地基处理新技术2(强夯)-PPT文档资料
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强夯处理地基
强夯处理地基基本定义:
强夯法是为提高软弱地基的承载力,用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。
称动力固结法,利用起吊设备,将10~40吨的重锤提升至10~40米高处使其自由下落,依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对非饱和的粘性土地基,一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法;并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。现有经验表明:在100~200吨米夯实能量下,一般可获得3~6米的有效夯实深度。
这是在重锤夯实法基础上发展起来的,而其加固机理又与它不一样,这是一种地基处理的新方法。
强夯处理地基基本特点:
使用工地常用简单设备;
施工工艺、操作简单;
适用土质范围广;
加固效果显著,可取得较高的承载力,一般地基强度可提高2~5倍;
变形沉降量小,压缩性可降低2~10倍,加固影响深度可达6~10米;
土粒结合紧密,有较高的结构强度;
工效高,施工速度快(一套设备每月可加固5000~10000m2地基),较换土回填和桩基缩短工期一半; 节省加固原材料;
施工费用低,节省投资,比换土回填节省60%费用,与预制桩加固地基相比可节省投资50%~70%,与砂桩相比可节省投资40%~50%,同时耗用劳动力少和现场施工文明等。
强夯处理地基适用范围:
强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与黏性土等地基,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适用性。
强夯不得用于不允许对工程周围建筑物及设备有一定振动影响的地基加固,必需时,应采取防振、隔振措施。
第2节 强夯地基施工工艺
1. 适用范围
(1)强夯法适用于处理碎石土、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。
(2)强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑至流塑的粘性土等地基土对变形控制要求不严的工程。
(3)强夯不得用于不允许对工程周围建筑物和设备有振动影响的地基加固,必须时,应采取防振、隔振措施。
2.施工准备
(1) 强夯施工前,应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区,进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建筑规模及建筑类型确定。考虑到“边界效应”,每个试夯区的面积不能太小,不宜少于3排夯点。在有成熟经验的地区,当地质条件相同时,可不进行专门试夯,直接采用成功的工艺、参数。
(2) 主要施工机具、设备
① 强夯锤质量可取10~40t,锤底面积宜按土的性质确定,锤底静接地压力值可取25~40kPa,对于细颗粒土锤底静接地压力宜取较小值。锤底面宜对称设置若干个与其顶面贯通的排气孔,孔径可取250~300mm。强夯置换锤底静接地压力值可取100~200kPa。夯锤可用钢板焊接壳体,内部浇筑混凝土制成,亦可采用铸钢或铸铁制造。当处理碎石土或杂填土时宜选用铸钢锤。
②施工机械一般采用履带式起重机或其他专用设备。应按所需要的夯击能量选用合适的起重设备,其有效起吊高度和回转半径应满足施工要求。为防止落锤时吊臂后倾,应在吊臂下部设置弹性支撑。当单击夯击能超过所选用设备的起重能力时,可在吊杆端部设置辅助门架,以提高起重能力和稳定性。辅助门架可采用格构式或其他结构。其两支腿及横梁强度及稳定性必须满足安全使用要求,且保持平行及垂直于吊车两个平面的自由度。
③ 采用的脱钩装置必须灵活,有足够的强度和耐用性。
④推土机。
⑤经纬仪、水准仪及钢卷尺等。
(3) 施工现场(作业条件) 要求 ①施工前必须对附近施工环境进行调查,应查明场地范围内的地下构筑物和各种地下管线的位置及埋深等,并采取必要的保护措施,以免因施工造成损坏。
第九章 强夯法
(Dynamic Consolidation Method,Dynamic Compaction Method)
第一节 概述
一 强夯法的沿革与发展
夯实法加固地基是一种古老的施工方法,远在6000年以前的原始公社母系氏族社会时期,人类生活的西安半坡遗址中,即发现其原始建筑的柱基垫土经过夯实。进入文明社会几千年以来,中国就一直用夯实法,用夯(木夯、抬夯)、硪(石硪、铁硪,wo砸地基或打桩等用的一种工具。通常是一块圆形石头,周围系着几根绳子。如:硪筑(用石硪夯筑))加固地基,并用其修建土工建筑物,如堤、坝、台、墙(小至建筑墙壁、大至城墙),秦阿房宫前殿遗址即为东西宽1300m,南北长500m,面积60万平方米的大夯土台基,最初的万里长城及以后的长城心墙也多用土夯实筑成。
进入20世纪40年代以来,由于处理湿陷性黄土的需要和机具的发展,前苏联发展了重锤夯实法,并在50年代介绍到我国。这种方法适用于加固地下水位0.8m以上稍湿的粘性土、砂类土、湿陷性黄土、杂填土地基。对于含水量过高的土夯实效果差,形成“橡皮土”,不宜使用。
强夯法又名动力固结法(Dynamic Consolidation Method)或动力压实法(Dynamic Compaction Method)。 强夯法处理地基是60年代末由法国Menard(麦那)技术公司首先创用的。这种方法是反复将很重的锤(一般为10~40t)提到高处使其自由落下(落距一般为10~40m)给地基以冲击和振动,从而提高地基的强度并降低其压缩性,改善地基的受力性能。
此法应用初期,仅用于加固砂土、碎石土地基。强夯法的第一工程用于处理滨海填土地基。该场地表
层为新近填筑的厚度约为9m的碎石填土,其下是12m厚的疏松砂质粉土,场地上要建20栋8层住宅楼,由于碎石是新近堆积的,如采用桩基,负摩擦阻力很大,将占单桩承载力的60%~70%,不经济。采用堆载预压法处理地基,堆载历时3个月,堆载高度为5m,只沉降200mm。用强夯法锤重80kN、落距10m、单位夯击能1200kN·m/2m,仅夯击—遍,整个场地的平均沉降量为500mm。建造的楼房竣工后,其平均沉降量仅为13mm,如图。
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