地基处理强夯法.pptx

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5001000kNm，布点选用一夯挨一夯交错相切，每点击数510击，并控制最后二击夯沉量，宜小于35cm。,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1/31/2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59m，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4000kNm时为50mm；当单击夯击能为40006000kNm时为100mm；当单击夯击能大于6000kNm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23次，最后再以低能量单击夯击能对整个加固场地满夯12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12周，透水性差的粘性土、淤泥质土不少于34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,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0.5m，桩长6m，正方形布桩、桩距1.2m，桩间土压缩模量3.5MPa，搅拌桩桩身强度1.5MPa，试求复合地基压缩模量。(25.4MPa),1.某水泥土搅拌桩，桩径0.5m，桩长6m，正方形布桩、桩距1.2m，桩间土压缩模量3.5MPa，搅拌桩桩身强度1.5MPa，试求复合地基压缩模量。(25.4MPa),2、某黄土地基厚8m， 1150kgm3，采用灰土挤密桩处下湿陷性，处理后要求 ，灰土桩直径0.4m,等边三角形布桩，试求桩间距（ ）(0.78m),2、某黄土地基厚8m， 1150kgm3，采用灰土挤密桩处下湿陷性，处理后要求 ，灰土桩直径0.4m,等边三角形布桩，试求桩间距（ ）(0.78m),3、某水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)，桩径0.4m，桩端入粉土层0.5m，桩长8.25m，土层分布：04.5m粉土，qsa26kPa；4.55.45m粉质黏土，qsa18kPa；5.456.65m粉土，qsa28kPa；6.657.75m粉质黏土，qsa32kPa；7.7512.75m粉土，qsa38kPa，qpa1300kPa，试计算单桩承载力特征值。(438KN),3、某水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)，桩径0.4m，桩端入粉土层0.5m，桩长8.25m，土层分布：04.5m粉土，qsa26kPa；4.55.45m粉质黏土，qsa18kPa；5.456.65m粉土，qsa28kPa；6.657.75m粉质黏土，qsa32kPa；7.7512.75m粉土，qsa38kPa，qpa1300kPa，试计算单桩承载力特征值。(438KN),4、某软土地基 ，采用搅拌桩处理地基，桩径0.5m，桩长10m，等边三角形布桩，桩距1.5m，桩周摩阻力特征值 15kPa，桩端阻力特征值 60kPa，水泥土无侧限抗压强度1.5MPa，试求复合地基承载力特征值( ) (98.6kpa),4、某软土地基 ，采用搅拌桩处理地基，桩径0.5m，桩长10m，等边三角形布桩，桩距1.5m，桩周摩阻力特征值 15kPa，桩端阻力特征值 60kPa，水泥土无侧限抗压强度 1.5MPa，试求复合地基承载力特征值( ) (98.6kpa),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15m45m，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4m，孔径0.4m，已知桩间土 tm3，处理前土的 tm3，要求桩间土经成孔挤密后的平均挤密系数达0.9