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强夯置换法在地基处理中的应用

时间:2018-05-22

摘 要:强夯置换法是20世纪80年代才开始应用的软土地基处理方法,在我国已成功应用于多个工程.介绍强夯置换法的发展概况;用强夯法将粗颗粒料(如碎石)夯击到土层中能够形成柱状体;复合地基不仅置换部分强度大幅度提高,天然土部分由于排水固结作用和挤密作用也使强度有所提高。

强夯法处理地基由法国Louis

Menard技术公司在1969年首创,这种方法是使用吊升设备将很重的锤(一般为8~40t)起吊至较大高度(一般为8~40m)后,使其自由落下,产生巨大的冲击能量(一般为1100~4000KJ,可达10000KJ)作用于地基,给地基以冲击和振动,从而在一定范围内使地基的强度提高,压缩性降低,改善了地基的受力性能。该项技术从1978年引入我国后,以为工程实践所证实具有设备简单,施工速度快,加固效果好,造价低,适合处理的土质类别多等优点,现已广泛应用于工业民用建筑、仓库、油罐、储仓、公路铁路路基、飞机跑道等地基处理工程中,逐渐成为地基加固的方法。但是长期以来,高饱和度粘土,由于强夯效果不显著,也不稳定,一直是强夯加固的禁区,影响了这种的加固方法的进一步推广应用。2006年,我厂在加固处理两台三万立方米原油储罐地基时,采用强夯置换法加固饱和粉土及粘性土地基,取得了令人满意的加固效果。

强夯置换加固地基的原理是指用强夯法加固高饱和度粘性土及粉土时,在夯坑内不断填加石块、碎石、或其它粗颗粒材料,强行夯入并排开软土,在软土地基中形成大于夯锤直径的碎石墩,这种碎石桩一方面有置换作用,使建筑物荷载向桩体集中;另一方面是强夯加密作用,在对碎石强夯过程中,通过碎石向下的不断贯入,会使碎石桩下的土层受到冲击能的影响,从而得到加密,另外碎石桩有一个向四周的侧向挤出,也使桩侧的土层得到了加固;再一方面,碎石桩也起到了一个特大直径排水井的作用,由于强夯法加固细颗粒土时,是通过冲击能的作用使地基土压缩并产生裂隙,增加排水通道,使孔隙水顺利逸出,随着孔隙水压力的消散而提高土体强度。但是饱和细颗粒土由于土中粘粒含量多,粒间结合力强,渗透性低,孔隙水压力消散缓慢等原因,加固效果不显著且不稳定,所以工程界普遍认为,在强夯处理这类地基时必须给予排水的路径。而强夯置换法夯入软土中的碎石桩在夯实并挤密软土的同时也为饱和土中的孔隙水的排出提供了顺畅的通道,加速了软土在强夯过程中和夯后的排水固结,提高桩间土的强度。

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