地基處理之強夯法

1、強夯和強夯置換強夯和強夯置換 概述概述強夯法是法國梅那（強夯法是法國梅那（Menard）技術(shù)公司于）技術(shù)公司于1969年年首創(chuàng)的一種地基加固方法，亦稱動力固結(jié)法，迄今首創(chuàng)的一種地基加固方法，亦稱動力固結(jié)法，迄今已為國內(nèi)外廣泛采用。該法一般是以已為國內(nèi)外廣泛采用。該法一般是以840t重錘重錘（最重為（最重為200t）起吊到一定高度（一般為）起吊到一定高度（一般為830 m），令錘自由落下，對土體進行強力夯實，以提），令錘自由落下，對土體進行強力夯實，以提高其強度、降低其壓縮性的一種地基加固方法。它高其強度、降低其壓縮性的一種地基加固方法。它是重錘夯實法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，但又與重錘夯是重錘夯實法

2、的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，但又與重錘夯實法迥然不同的一項新技術(shù)。實法迥然不同的一項新技術(shù)。此法當(dāng)初僅用于加固砂土、碎石類土地基。此法當(dāng)初僅用于加固砂土、碎石類土地基。強夯法經(jīng)過幾十年的發(fā)展，它已適用于加固從礫石強夯法經(jīng)過幾十年的發(fā)展，它已適用于加固從礫石到粘性土的各類地基土。在我國常用來處理碎石土、到粘性土的各類地基土。在我國常用來處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土、粘性土、雜填土、素填土、砂土、低飽和度的粉土、粘性土、雜填土、素填土、濕陷性黃土等各類地基。濕陷性黃土等各類地基。它不僅能提高地基的承載力，同時，還能改善地基它不僅能提高地基的承載力，同時，還能改善地基抵抗振動液化的能力，消除濕陷性黃土的

3、濕陷性。抵抗振動液化的能力，消除濕陷性黃土的濕陷性。為處理軟土地基，還發(fā)展了預(yù)設(shè)的袋裝砂井，或塑為處理軟土地基，還發(fā)展了預(yù)設(shè)的袋裝砂井，或塑料板排水的強夯法、夯擴樁加填渣強夯法，強夯填料板排水的強夯法、夯擴樁加填渣強夯法，強夯填渣擠淤法，碎石樁強夯法等。渣擠淤法，碎石樁強夯法等。 強夯法具有設(shè)備簡單、原理直觀、施工速度強夯法具有設(shè)備簡單、原理直觀、施工速度快、不添加特殊材料、造價低、適用范圍廣快、不添加特殊材料、造價低、適用范圍廣泛，特別是非飽和土加固效果顯著。泛，特別是非飽和土加固效果顯著。 對飽和土加固地基的效果好壞，關(guān)鍵在于排對飽和土加固地基的效果好壞，關(guān)鍵在于排水，如飽和砂土地基、滲透

4、性好，超孔隙水水，如飽和砂土地基、滲透性好，超孔隙水壓力容易消散，夯后固結(jié)快。壓力容易消散，夯后固結(jié)快。對于飽和的粘性土或淤泥質(zhì)土，由于滲透性對于飽和的粘性土或淤泥質(zhì)土，由于滲透性差，土體內(nèi)的水排出困難，加固效果就比較差，土體內(nèi)的水排出困難，加固效果就比較差，必須慎重對待。差，必須慎重對待。 用砂井排水與強夯結(jié)合使用，加固效果就比用砂井排水與強夯結(jié)合使用，加固效果就比較好。強夯法可適合于房建、橋涵、道路、較好。強夯法可適合于房建、橋涵、道路、油罐、港口、碼頭、鐵路地基、飛機場跑道油罐、港口、碼頭、鐵路地基、飛機場跑道和大型設(shè)備基礎(chǔ)等工程。而且加固速度快、和大型設(shè)備基礎(chǔ)等工程。而且加固速度快、效

5、果好、投資省、最常用、最經(jīng)濟而簡便的效果好、投資省、最常用、最經(jīng)濟而簡便的地基加固方法之一。地基加固方法之一。 根據(jù)國外資料，經(jīng)強夯處理的砂性土地基，根據(jù)國外資料，經(jīng)強夯處理的砂性土地基，其承載能力可提高其承載能力可提高200500，壓縮性可，壓縮性可降低降低2001000。它的適用范十分廣泛，。它的適用范十分廣泛，不但能在陸地上施工，而且也可在水下夯實。不但能在陸地上施工，而且也可在水下夯實。其缺點是施工時噪聲和振動較大，因而不宜其缺點是施工時噪聲和振動較大，因而不宜在人口密集的城市內(nèi)使用。在人口密集的城市內(nèi)使用。 強夯法強夯法一、一、加固機理加固機理二、二、強夯法設(shè)計計算強夯法設(shè)計計算 三

6、、三、強夯法施工強夯法施工 四、四、施工步驟施工步驟五、五、質(zhì)量檢驗質(zhì)量檢驗 加固機理加固機理目前，強夯法加固地基有三種不同的加固機目前，強夯法加固地基有三種不同的加固機理：動力密實（理：動力密實（Dynamic Compaction）、）、動力固結(jié)（動力固結(jié)（Dynamic Consolidation）和動）和動力置換（力置換（Dynamic Replacement），它取決），它取決于地基土的類別和強夯施工工藝。于地基土的類別和強夯施工工藝。(一一) 、動力密實、動力密實采用強夯法加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土采用強夯法加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土是基于動力密實的機理，即用沖擊型動力荷是基于

7、動力密實的機理，即用沖擊型動力荷載，在土中形成很大的沖擊波（主要是縱波載，在土中形成很大的沖擊波（主要是縱波和橫波），土體因受到很大的沖擊力，此力和橫波），土體因受到很大的沖擊力，此力遠遠超過了土體的強度。在此沖擊力的作用遠遠超過了土體的強度。在此沖擊力的作用下，土體被破壞，土顆粒相互靠攏，排出孔下，土體被破壞，土顆粒相互靠攏，排出孔隙中的氣體、顆粒重新排列，土在動荷載作隙中的氣體、顆粒重新排列，土在動荷載作用下被擠密壓實，強度提高，壓縮性降低。用下被擠密壓實，強度提高，壓縮性降低。 非飽和土非飽和土的夯實過程，就是土中的空氣被擠的夯實過程，就是土中的空氣被擠出的過程，其夯實變形主要是由于土顆

8、粒的出的過程，其夯實變形主要是由于土顆粒的相對位移引起。在沖擊動能作用下，地面會相對位移引起。在沖擊動能作用下，地面會立即產(chǎn)生沉陷，一般夯擊一遍后，其夯坑深立即產(chǎn)生沉陷，一般夯擊一遍后，其夯坑深度可達度可達0.61.0m，夯坑底部形成一層超壓，夯坑底部形成一層超壓密硬殼層，承載力可比夯前提高密硬殼層，承載力可比夯前提高23倍。非倍。非飽和土在中等夯擊能量為飽和土在中等夯擊能量為10002000kNm的作用下，主要是產(chǎn)生沖切變形，在加固深的作用下，主要是產(chǎn)生沖切變形，在加固深度范圍內(nèi)氣相體積大大減小，最大可減小度范圍內(nèi)氣相體積大大減小，最大可減小60%。(二二)、動力固結(jié)、動力固結(jié)用強夯法處理細

9、顆粒用強夯法處理細顆粒飽和土飽和土?xí)r，則是借助于時，則是借助于動力固結(jié)的理論，即巨大的沖擊能量在土中動力固結(jié)的理論，即巨大的沖擊能量在土中產(chǎn)生很大的應(yīng)力波，破壞了土體原有的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生很大的應(yīng)力波，破壞了土體原有的結(jié)構(gòu)，使土體使土體局部局部發(fā)生發(fā)生液化液化并產(chǎn)生許多裂隙，增加并產(chǎn)生許多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水順利逸出，待超孔隙了排水通道，使孔隙水順利逸出，待超孔隙水壓力消散后，土體固結(jié)，強度得到提高。水壓力消散后，土體固結(jié)，強度得到提高。 梅納根據(jù)強夯法的實踐，首次對傳統(tǒng)的固結(jié)理論提梅納根據(jù)強夯法的實踐，首次對傳統(tǒng)的固結(jié)理論提出了不同看法，認(rèn)為飽和土是可以壓縮的新機理，出了不同看法，認(rèn)為飽

10、和土是可以壓縮的新機理，主要表現(xiàn)有四個方面的特性見下表主要表現(xiàn)有四個方面的特性見下表靜力固結(jié)理論靜力固結(jié)理論動力固結(jié)理論動力固結(jié)理論可壓縮的液體可壓縮的液體固結(jié)時液體排出，所通過的小孔，固結(jié)時液體排出，所通過的小孔，其孔徑是不變的其孔徑是不變的彈簧剛度是常數(shù)彈簧剛度是常數(shù)活塞無摩阻力活塞無摩阻力含有少量氣體的可壓縮的液體含有少量氣體的可壓縮的液體固結(jié)時液體排出，所通過的小孔，其孔固結(jié)時液體排出，所通過的小孔，其孔徑是變化的徑是變化的彈簧剛度為變數(shù)彈簧剛度為變數(shù)活塞有摩阻力活塞有摩阻力1、飽和土的壓縮性、飽和土的壓縮性 由于土中有機物的分解，土中總存在一些微小氣泡，由于土中有機物的分解，土中總存

11、在一些微小氣泡，土顆粒之間的孔隙水也有孔隙可壓縮，其體積占整土顆粒之間的孔隙水也有孔隙可壓縮，其體積占整個體積的個體積的1%3%。實行強夯時，氣體體積壓縮，孔隙水壓力增大（產(chǎn)實行強夯時，氣體體積壓縮，孔隙水壓力增大（產(chǎn)生超孔隙水壓力）。隨后氣體有所膨脹；孔隙水排生超孔隙水壓力）。隨后氣體有所膨脹；孔隙水排出，孔隙水壓力減少，固相體積始終不變。夯擊一出，孔隙水壓力減少，固相體積始終不變。夯擊一遍，液相體積就有所減少，氣相體積也有減少，這遍，液相體積就有所減少，氣相體積也有減少，這是與以往的固結(jié)理論不同之處。是與以往的固結(jié)理論不同之處。2、土體液化、土體液化土體沉降與夯擊能成正比，當(dāng)夯擊能達到一定

12、程度土體沉降與夯擊能成正比，當(dāng)夯擊能達到一定程度時，即當(dāng)氣體的體積百分比接近于零時，土質(zhì)具有時，即當(dāng)氣體的體積百分比接近于零時，土質(zhì)具有不可壓縮性，此界限值稱為飽和能，飽和能的大小不可壓縮性，此界限值稱為飽和能，飽和能的大小與土的種類有關(guān)。一般為與土的種類有關(guān)。一般為5002000 kN.m/m3。夯擊能達到飽和能時，土體產(chǎn)生液化，吸著水變成夯擊能達到飽和能時，土體產(chǎn)生液化，吸著水變成了自由水，土的強度下降到最小值。必須注意，一了自由水，土的強度下降到最小值。必須注意，一旦達到飽和能量的瞬間，就不能在夯擊，否則對土旦達到飽和能量的瞬間，就不能在夯擊，否則對土體固結(jié)不利。體固結(jié)不利。 因為夯擊能

13、過大，土體固結(jié)條件遭到因為夯擊能過大，土體固結(jié)條件遭到破壞，孔隙水反而不易排出，土體強度降低后難以破壞，孔隙水反而不易排出，土體強度降低后難以恢復(fù)?；謴?fù)。3、滲透性變化、滲透性變化梅納認(rèn)為，在很大的夯擊能作用下，土中出現(xiàn)很大梅納認(rèn)為，在很大的夯擊能作用下，土中出現(xiàn)很大的應(yīng)力和沖擊波，致使地基內(nèi)部出現(xiàn)裂縫形成樹枝的應(yīng)力和沖擊波，致使地基內(nèi)部出現(xiàn)裂縫形成樹枝狀排水網(wǎng)路。狀排水網(wǎng)路。強夯時土體局部液化，即這一瞬間的孔隙水壓力等強夯時土體局部液化，即這一瞬間的孔隙水壓力等于總壓力所產(chǎn)生的超孔隙水壓力，使土顆粒之間出于總壓力所產(chǎn)生的超孔隙水壓力，使土顆粒之間出現(xiàn)裂隙，形成排水通道，土的滲透系數(shù)陡增。當(dāng)孔

14、現(xiàn)裂隙，形成排水通道，土的滲透系數(shù)陡增。當(dāng)孔隙水壓力消散，達到小于土顆粒之間的橫向壓力時，隙水壓力消散，達到小于土顆粒之間的橫向壓力時，裂隙閉合，土中水的運動又恢復(fù)常態(tài)，裂隙閉合，土中水的運動又恢復(fù)常態(tài)， 4、觸變的恢復(fù)、觸變的恢復(fù)在重復(fù)夯擊作用下，土體的強度逐漸減低，在重復(fù)夯擊作用下，土體的強度逐漸減低，當(dāng)土體出現(xiàn)液化或接近液化時，使土的強度當(dāng)土體出現(xiàn)液化或接近液化時，使土的強度達到最低值。此時土體產(chǎn)生裂隙，而土中吸達到最低值。此時土體產(chǎn)生裂隙，而土中吸附水部分變成自由水，隨著孔隙水壓力的消附水部分變成自由水，隨著孔隙水壓力的消散，土的抗剪強度和變形模量都有了大幅度散，土的抗剪強度和變形模量

15、都有了大幅度地增長。這時自由水重新被土顆粒所吸附而地增長。這時自由水重新被土顆粒所吸附而變成了吸附水，這也是具有觸變性土的特性。變成了吸附水，這也是具有觸變性土的特性。 由于土體產(chǎn)生裂隙或趨于液化，引起滲透性增大。由于土體產(chǎn)生裂隙或趨于液化，引起滲透性增大。(三三) 、動力置換、動力置換 動力置換可分為整式置換和樁式置換。整式動力置換可分為整式置換和樁式置換。整式置換是采用強夯將碎石整體擠入淤泥中，其置換是采用強夯將碎石整體擠入淤泥中，其作用機理類似于換土墊層。樁式置換是通過作用機理類似于換土墊層。樁式置換是通過強夯將碎石填筑土體中，部分碎石樁（或墩）強夯將碎石填筑土體中，部分碎石樁（或墩）間

16、隔地夯入軟土中，形成樁式間隔地夯入軟土中，形成樁式(或墩式或墩式)的碎的碎石墩石墩(或樁或樁)。 其作用機理類似于振沖法等形成的碎石樁，其作用機理類似于振沖法等形成的碎石樁，它主要是靠碎石內(nèi)摩擦角和墩間土的側(cè)限來它主要是靠碎石內(nèi)摩擦角和墩間土的側(cè)限來維持樁體的平衡，并與墩間土起復(fù)合地基的維持樁體的平衡，并與墩間土起復(fù)合地基的作用。作用。 (四四)、震動波壓密理論、震動波壓密理論強夯的特點是將機械能轉(zhuǎn)換為勢能，再變?yōu)閯幽茏鲝姾坏奶攸c是將機械能轉(zhuǎn)換為勢能，再變?yōu)閯幽茏饔糜谕馏w。在重錘作用于地面一瞬間，在重錘作用用于土體。在重錘作用于地面一瞬間，在重錘作用于地面一瞬間，使土產(chǎn)生強烈震動，類似于地震的

17、于地面一瞬間，使土產(chǎn)生強烈震動，類似于地震的震源（但與地震有許多不同之處），在地基土中產(chǎn)震源（但與地震有許多不同之處），在地基土中產(chǎn)生震動波，從震源向四周傳播。又因地基為一彈塑生震動波，從震源向四周傳播。又因地基為一彈塑性材料，在巨大的沖擊作用下，質(zhì)點在連續(xù)介質(zhì)內(nèi)性材料，在巨大的沖擊作用下，質(zhì)點在連續(xù)介質(zhì)內(nèi)震動，其震動的能量可以傳遞給周圍介質(zhì)，而引起震動，其震動的能量可以傳遞給周圍介質(zhì)，而引起周圍介質(zhì)的震動，震動在介質(zhì)內(nèi)的傳播過程形成波，周圍介質(zhì)的震動，震動在介質(zhì)內(nèi)的傳播過程形成波，根據(jù)其作用、性質(zhì)和特點的不同波，可分為根據(jù)其作用、性質(zhì)和特點的不同波，可分為體波體波和和面波面波兩種。兩種。強夯

18、主要是強夯主要是體波體波起加固做用，體波又分為起加固做用，體波又分為縱縱波波和和橫波橫波，縱波是由震源向外傳遞的壓縮波，縱波是由震源向外傳遞的壓縮波，質(zhì)點的振動方向與波的前進方向是一致的，質(zhì)點的振動方向與波的前進方向是一致的，同時伴隨著產(chǎn)生體積的變化，一般表現(xiàn)為周同時伴隨著產(chǎn)生體積的變化，一般表現(xiàn)為周期短，振幅小。橫波是由震源向外傳遞的剪期短，振幅小。橫波是由震源向外傳遞的剪切波，質(zhì)點的振動方向與波的前進方向垂直，切波，質(zhì)點的振動方向與波的前進方向垂直，不產(chǎn)生體積的變化。一般表現(xiàn)為周期較長，不產(chǎn)生體積的變化。一般表現(xiàn)為周期較長，振幅較大。橫波只能在固體里傳播，而縱波振幅較大。橫波只能在固體里傳

19、播，而縱波在固體、液體里都能傳播。在固體、液體里都能傳播。強夯時巨大的沖擊能，作用于地基上，在地基中產(chǎn)強夯時巨大的沖擊能，作用于地基上，在地基中產(chǎn)生體波（含縱波和橫波）和面波兩種。對地基起加生體波（含縱波和橫波）和面波兩種。對地基起加固作用的主要是固作用的主要是縱波（壓縮波）縱波（壓縮波）和和橫波（剪切波）橫波（剪切波）。而面波不但起不到加密的作用，反而對地基表面產(chǎn)而面波不但起不到加密的作用，反而對地基表面產(chǎn)生松動，故為無用波或有害波。生松動，故為無用波或有害波。 強夯法設(shè)計計算強夯法設(shè)計計算 (一一)、有效加固深度及范圍的確定、有效加固深度及范圍的確定強夯法加固的設(shè)計主要參數(shù)有：強夯法加固的

20、設(shè)計主要參數(shù)有：加固深度加固深度及及范圍，范圍，單位面積夯擊能力單位面積夯擊能力，夯擊次數(shù)夯擊次數(shù)，夯點夯點間距間距，布置以及夯擊遍數(shù)布置以及夯擊遍數(shù)和和間隙時間間隙時間等。等。 有效加固深度既是選擇地基處理方法的重要有效加固深度既是選擇地基處理方法的重要依據(jù)，又是反映處理效果的重要參數(shù)，有效依據(jù)，又是反映處理效果的重要參數(shù)，有效加固深度按下式進行計算加固深度按下式進行計算 式中：式中：H有效加固深度有效加固深度(m)W垂重垂重(kN)h落距落距(m)k強夯有效加固深度影響系數(shù)，其變動范圍為強夯有效加固深度影響系數(shù)，其變動范圍為0.370.8。一般對粘土、砂土取。一般對粘土、砂土取0.450.

21、6， 對濕陷性黃土取對濕陷性黃土取0.340.5。 10WhkH K值影響因素：值影響因素：單位面積上施加的總夯擊能及遍數(shù)，土本身結(jié)構(gòu)強度影響；錘底面積；單位面積上施加的總夯擊能及遍數(shù)，土本身結(jié)構(gòu)強度影響；錘底面積；混凝土錘與鑄鐵錘對比；土層分布影響。混凝土錘與鑄鐵錘對比；土層分布影響。目前，國內(nèi)外尚無關(guān)于有效加固深度的確切定義，目前，國內(nèi)外尚無關(guān)于有效加固深度的確切定義，但一般可理解為：但一般可理解為：經(jīng)強夯加固后，該土層強度和經(jīng)強夯加固后，該土層強度和變形等指標(biāo)能滿足設(shè)計要求的土層范圍變形等指標(biāo)能滿足設(shè)計要求的土層范圍。 實際上影響有效加固深度的因素很多，除了錘重實際上影響有效加固深度的因

22、素很多，除了錘重和落距外，還有地基土的性質(zhì)、不同土層的厚度和落距外，還有地基土的性質(zhì)、不同土層的厚度和埋藏順序、地下水位以及其它強夯的設(shè)計參數(shù)和埋藏順序、地下水位以及其它強夯的設(shè)計參數(shù)等都與有效加固深度有著密切的關(guān)系。因此，強等都與有效加固深度有著密切的關(guān)系。因此，強夯的有效加固深度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試夯或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確夯的有效加固深度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試夯或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定。在缺少經(jīng)驗或試驗資料時，可按下表預(yù)估。定。在缺少經(jīng)驗或試驗資料時，可按下表預(yù)估。 單擊夯擊能（單擊夯擊能（kN.mkN.m）碎石土、砂土等碎石土、砂土等粉土、粘性土、濕陷性黃土粉土、粘性土、濕陷性黃土100010005.05.06.06.04.

23、04.05.05.0200020006.06.07.07.05.05.06.06.0300030007.07.08.08.06.06.07.07.0400040008.08.09.09.07.07.08.08.0500050009.09.09.59.58.08.08.58.5600060009.59.510.010.08.58.59.59.5注：強夯的有效加固深度應(yīng)從起夯面算起根據(jù)波在地基中傳播速度和土對能量的吸收能力，根據(jù)波在地基中傳播速度和土對能量的吸收能力，可以計算出波的有效傳播范圍，即強夯震動波的能可以計算出波的有效傳播范圍，即強夯震動波的能量對地基加固的半徑量對地基加固的半徑Rs.

24、經(jīng)過多項工程實踐，提出經(jīng)過多項工程實踐，提出了一種新的強夯的加固有效深度計算方法：了一種新的強夯的加固有效深度計算方法：PSVWhkR 式中：式中：R RS S有效加固半徑（加固深度）有效加固半徑（加固深度）(m)(m) h h落距（落垂高度）落距（落垂高度）(m)(m) M M錘重錘重(kN(kN) ) V Vp p縱波速度縱波速度(m/s(m/s) )土的能量吸收系數(shù)，見下表土的能量吸收系數(shù)，見下表k k大于大于1 1的系數(shù)，一般為的系數(shù)，一般為3 35 5土質(zhì)情況土質(zhì)情況值（值（s/ms/m）土質(zhì)情況土質(zhì)情況值（值（s/ms/m）松散飽和粉細砂、亞粘土、松散飽和粉細砂、亞粘土、輕亞粘土、

25、粘土輕亞粘土、粘土0.010.010.030.03硬塑的粘土和中密的硬塑的粘土和中密的塊石、碎石塊石、碎石0.0870.0870.1150.115很濕的亞粘土、粘土很濕的亞粘土、粘土0.040.040.060.06可塑的粘土和中密的可塑的粘土和中密的粗砂、礫石粗砂、礫石0.10.10.1250.125稍濕的和干的輕亞粘土、稍濕的和干的輕亞粘土、亞粘土亞粘土0.070.070.100.10土的能量吸收系數(shù)土的能量吸收系數(shù) (二二)、夯擊能量的確定、夯擊能量的確定1 單擊夯擊能為單擊夯擊能為夯錘重夯錘重W與落距與落距h的乘積。一的乘積。一般說夯擊時錘重和落距大，則單擊能量大，般說夯擊時錘重和落距大

26、，則單擊能量大，夯擊擊數(shù)少，夯擊遍數(shù)也相應(yīng)減少。加固效夯擊擊數(shù)少，夯擊遍數(shù)也相應(yīng)減少。加固效果和技術(shù)經(jīng)濟較好。果和技術(shù)經(jīng)濟較好。 2 整個加固場地的總夯擊能量整個加固場地的總夯擊能量(即錘重即錘重落距落距總夯擊數(shù)總夯擊數(shù))除以加固面積稱為除以加固面積稱為單位夯擊能單位夯擊能。 強夯的單位夯擊能應(yīng)根據(jù)地基土類別、結(jié)構(gòu)類型、強夯的單位夯擊能應(yīng)根據(jù)地基土類別、結(jié)構(gòu)類型、荷載大小和要求處理的深度等綜合考慮，并可通過荷載大小和要求處理的深度等綜合考慮，并可通過試驗確定。在一般情況下試驗確定。在一般情況下 ：1 對粗顆粒土可取對粗顆粒土可取10003000KNm/2 對細顆粒土可取對細顆粒土可取15004

27、000 KNm/但對飽和粘性土所需的能量不能一次施加，否則土但對飽和粘性土所需的能量不能一次施加，否則土體會產(chǎn)生側(cè)向擠出，強度反而有所降低，且難于恢體會產(chǎn)生側(cè)向擠出，強度反而有所降低，且難于恢復(fù)。根據(jù)需要可分幾遍施加，兩遍間可間歇一段時復(fù)。根據(jù)需要可分幾遍施加，兩遍間可間歇一段時間，這樣可逐步增加土的強度，改善土的壓縮性。間，這樣可逐步增加土的強度，改善土的壓縮性。有的文獻也提出，夯坑深度不超過夯錘寬度的一半，有的文獻也提出，夯坑深度不超過夯錘寬度的一半，否則將有一部分能量損失在土中。由此可見，對細否則將有一部分能量損失在土中。由此可見，對細顆粒土在強夯時預(yù)計會產(chǎn)生較深的夯坑，因而事先顆粒土在

28、強夯時預(yù)計會產(chǎn)生較深的夯坑，因而事先要求加大錘底的面積。要求加大錘底的面積。 國內(nèi)外夯錘材料，特別是大噸位的夯錘，多數(shù)采用國內(nèi)外夯錘材料，特別是大噸位的夯錘，多數(shù)采用以鋼板為外殼和內(nèi)灌混凝土的錘。目前也有為了運以鋼板為外殼和內(nèi)灌混凝土的錘。目前也有為了運輸?shù)姆奖愫透鶕?jù)工程需要，澆筑成在混凝土的錘上輸?shù)姆奖愫透鶕?jù)工程需要，澆筑成在混凝土的錘上能臨時裝配鋼板的組合錘。由于錘重的日益增加，能臨時裝配鋼板的組合錘。由于錘重的日益增加，錘的材料已趨向于由鋼材鑄成。錘的材料已趨向于由鋼材鑄成。 夯錘確定后，根據(jù)要求的單點夯擊能量，就夯錘確定后，根據(jù)要求的單點夯擊能量，就能確定夯錘的落距。圍內(nèi)通常采用的落距

29、是能確定夯錘的落距。圍內(nèi)通常采用的落距是825m。對相同的夯擊能量，常選用大落距。對相同的夯擊能量，常選用大落距的施工方案，這是因為增大落距可獲得較大的施工方案，這是因為增大落距可獲得較大的接地速度，能將大部分能量有效地傳到地的接地速度，能將大部分能量有效地傳到地下深處，增加深層夯實效果，減少消耗在地下深處，增加深層夯實效果，減少消耗在地表土層塑性變形的能量。表土層塑性變形的能量。(三三) 最佳夯擊能最佳夯擊能 從理論上講，在這樣的夯擊能作用下，地從理論上講，在這樣的夯擊能作用下，地基中出現(xiàn)的孔隙水壓力達到土的自重壓力基中出現(xiàn)的孔隙水壓力達到土的自重壓力這樣的夯擊能稱為最佳夯擊能。這樣的夯擊能

30、稱為最佳夯擊能。粘性土最佳夯擊能的確定方法：在粘性土粘性土最佳夯擊能的確定方法：在粘性土中，由于孔隙水壓力消散慢，當(dāng)夯擊能逐中，由于孔隙水壓力消散慢，當(dāng)夯擊能逐漸加大時孔隙水壓力亦相應(yīng)的疊加，因而漸加大時孔隙水壓力亦相應(yīng)的疊加，因而在粘性土中，可根據(jù)孔隙水壓力的疊加值在粘性土中，可根據(jù)孔隙水壓力的疊加值來確定最佳夯擊能。來確定最佳夯擊能。砂性土最佳夯擊能的確定方法：在砂性土中，砂性土最佳夯擊能的確定方法：在砂性土中，由于孔隙水壓力增長及消散過程僅為幾分鐘，由于孔隙水壓力增長及消散過程僅為幾分鐘，因此，孔隙水壓力不能隨夯擊能增加而疊加，因此，孔隙水壓力不能隨夯擊能增加而疊加，為此可繪制孔隙水壓力

31、增量與夯擊擊數(shù)（夯為此可繪制孔隙水壓力增量與夯擊擊數(shù)（夯擊能）的關(guān)系曲線來確定最佳夯擊能。當(dāng)孔擊能）的關(guān)系曲線來確定最佳夯擊能。當(dāng)孔隙水壓力增量隨著夯擊擊數(shù)隙水壓力增量隨著夯擊擊數(shù)(夯擊能夯擊能)增加而增加而逐漸趨于恒定時，可認(rèn)為該種砂土所能接受逐漸趨于恒定時，可認(rèn)為該種砂土所能接受的能量已達到飽和狀態(tài)，此能量即為最佳夯的能量已達到飽和狀態(tài)，此能量即為最佳夯擊能。（擊能。（在施工前試夯時確定在施工前試夯時確定）(四四)夯擊點布置及間距夯擊點布置及間距 對某些基礎(chǔ)面積較大的建筑物或構(gòu)筑物，可按對某些基礎(chǔ)面積較大的建筑物或構(gòu)筑物，可按等邊三角形等邊三角形或或正方形正方形布置夯布置夯擊點；擊點；對辦

32、公樓和住宅建筑等，可根據(jù)承重墻位置布置夯點，一般可采用對辦公樓和住宅建筑等，可根據(jù)承重墻位置布置夯點，一般可采用等腰三等腰三角形角形布點；布點；對工業(yè)廠房可根據(jù)柱網(wǎng)來布置夯擊點。對工業(yè)廠房可根據(jù)柱網(wǎng)來布置夯擊點。布置夯擊點時應(yīng)考慮施工時吊機的行走通道。布置夯擊點時應(yīng)考慮施工時吊機的行走通道。 夯距通常為515m 夯擊點間距夯擊點間距 夯擊點間距夯擊點間距(夯距夯距)的確定，一般根據(jù)地的確定，一般根據(jù)地基土的性質(zhì)和要求處理的深度而定。夯距通常為基土的性質(zhì)和要求處理的深度而定。夯距通常為515m，以保證夯擊能量傳遞到深處和保護夯坑，以保證夯擊能量傳遞到深處和保護夯坑周圍所產(chǎn)生的輻射裂隙為基本原則。

33、周圍所產(chǎn)生的輻射裂隙為基本原則。夯擊擊數(shù)應(yīng)按現(xiàn)場試夯得到的夯擊擊數(shù)和夯沉量關(guān)夯擊擊數(shù)應(yīng)按現(xiàn)場試夯得到的夯擊擊數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定，且同時滿足下列條件系曲線確定，且同時滿足下列條件1)最后兩擊的夯沉量不大于最后兩擊的夯沉量不大于50mm，當(dāng)單擊夯擊能，當(dāng)單擊夯擊能量較大時不大于量較大時不大于1002)夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大隆起；夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大隆起；3)不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。國內(nèi)確定夯擊擊數(shù)的方法有所不同：國內(nèi)確定夯擊擊數(shù)的方法有所不同：有的以孔隙水壓力達到液化壓力為準(zhǔn)則；有的以孔隙水壓力達到液化壓力為準(zhǔn)則； 有的以最后一擊的夯沉量達某一數(shù)值為限值；

34、有的以最后一擊的夯沉量達某一數(shù)值為限值；也有的以上、下兩擊所產(chǎn)生的沉降差小于某一數(shù)值也有的以上、下兩擊所產(chǎn)生的沉降差小于某一數(shù)值為標(biāo)準(zhǔn)。為標(biāo)準(zhǔn)?？傊?，各夯擊點的夯擊數(shù)，應(yīng)使土體豎向壓縮最大，總之，各夯擊點的夯擊數(shù)，應(yīng)使土體豎向壓縮最大，而側(cè)向位移最小為原則，一般為而側(cè)向位移最小為原則，一般為410擊。擊。 夯擊遍數(shù)夯擊遍數(shù) 夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)和平夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)和平均夯擊能確定。一般情況下可采用均夯擊能確定。一般情況下可采用18遍，遍，對于粗顆粒土夯擊遍數(shù)可少些，而對于細顆對于粗顆粒土夯擊遍數(shù)可少些，而對于細顆粒土則夯擊遍數(shù)要求多些。粒土則夯擊遍數(shù)要求多些。 最后一遍是以低能

35、量最后一遍是以低能量“搭夯搭夯”即錘印彼此錯即錘印彼此錯接接 （六）墊層鋪設(shè)（六）墊層鋪設(shè) 強夯加固場地必須具有一層稍硬的表層，使其能支強夯加固場地必須具有一層稍硬的表層，使其能支承起重設(shè)備，并便于對所施工的夯擊能得到擴散，承起重設(shè)備，并便于對所施工的夯擊能得到擴散，同時也可加大地下水位與地表面的距離，因此有必同時也可加大地下水位與地表面的距離，因此有必要鋪設(shè)墊層。墊層厚度一般為要鋪設(shè)墊層。墊層厚度一般為50200cm。預(yù)鋪墊。預(yù)鋪墊層可形成一覆蓋壓力，減小坑側(cè)土隆起，使坑側(cè)土層可形成一覆蓋壓力，減小坑側(cè)土隆起，使坑側(cè)土得到加固。預(yù)鋪墊層的又一作用就是在夯擊后能形得到加固。預(yù)鋪墊層的又一作用就

36、是在夯擊后能形成夯坑底易透水層，從而加大加固深度，并可作為成夯坑底易透水層，從而加大加固深度，并可作為坑底土孔隙水壓力的消散通道，加快坑底土孔隙水坑底土孔隙水壓力的消散通道，加快坑底土孔隙水壓力的消散。另外，這一墊層還可防止夯坑底涌土，壓力的消散。另外，這一墊層還可防止夯坑底涌土，并利于施工機械的行走。并利于施工機械的行走。墊層材料宜采用粗顆粒的碎石、礦渣、砂礫石、粗墊層材料宜采用粗顆粒的碎石、礦渣、砂礫石、粗顆粒粒徑宜小于顆粒粒徑宜小于10cm。對處理土層為飽和砂、軟。對處理土層為飽和砂、軟土?xí)r，坑底易涌土涌砂，故墊層材料不宜用砂。土?xí)r，坑底易涌土涌砂，故墊層材料不宜用砂。（七）（七） 間歇

37、時間間歇時間 對于需要分兩遍或多遍夯擊的工程，兩遍夯對于需要分兩遍或多遍夯擊的工程，兩遍夯擊間應(yīng)有一定的時間間隔。各遍間的間歇時擊間應(yīng)有一定的時間間隔。各遍間的間歇時間取決于加固土層中孔隙水壓力消散所需要間取決于加固土層中孔隙水壓力消散所需要的時間。對砂性土，孔隙水壓力的峰值出現(xiàn)的時間。對砂性土，孔隙水壓力的峰值出現(xiàn)在夯完后的瞬間，消散時間只有在夯完后的瞬間，消散時間只有24min，故對滲透性較大的砂性土，兩遍夯擊間的間故對滲透性較大的砂性土，兩遍夯擊間的間歇時間很短，亦即可連續(xù)夯擊。歇時間很短，亦即可連續(xù)夯擊。 對粘性土，由于孔隙水壓力消散較慢，故當(dāng)對粘性土，由于孔隙水壓力消散較慢，故當(dāng)夯擊

38、能逐漸增加時，孔隙水壓力亦相應(yīng)地增夯擊能逐漸增加時，孔隙水壓力亦相應(yīng)地增加，其間歇時間取決于孔隙水壓力的消散情加，其間歇時間取決于孔隙水壓力的消散情況，一般為況，一般為24周。目前國內(nèi)有的工程對粘周。目前國內(nèi)有的工程對粘性土地基的現(xiàn)場埋設(shè)了袋裝砂井性土地基的現(xiàn)場埋設(shè)了袋裝砂井(或塑料排水或塑料排水帶帶)，以便加速孔隙水壓力的消散，縮短間歇，以便加速孔隙水壓力的消散，縮短間歇.有時根據(jù)施工流水順序先后，兩遍間也能達有時根據(jù)施工流水順序先后，兩遍間也能達到連續(xù)夯擊的目的到連續(xù)夯擊的目的 強夯法施工強夯法施工 主要機具及設(shè)備主要機具及設(shè)備 ：履帶式起重機，穩(wěn)定性好，行走方便。履帶式起重機，穩(wěn)定性好，

39、行走方便。輪胎式起重機輪胎式起重機三足架和輪胎式強夯機三足架和輪胎式強夯機 夯錘、起重設(shè)備、脫鉤裝置等（國內(nèi)）夯錘、起重設(shè)備、脫鉤裝置等（國內(nèi)） 施工步驟施工步驟試夯試夯根據(jù)工程需要確定加固后的地基承載力，變形模量，根據(jù)工程需要確定加固后的地基承載力，變形模量，有效加固深度，特別是消除黃土的濕陷性或地基的有效加固深度，特別是消除黃土的濕陷性或地基的地震液化深度，以此根據(jù)土的類型、特征，選定單地震液化深度，以此根據(jù)土的類型、特征，選定單點夯擊能，單位面積夯擊能、夯擊次數(shù)、夯擊遍數(shù)、點夯擊能，單位面積夯擊能、夯擊次數(shù)、夯擊遍數(shù)、夯點間距、間歇時間等，確定是否需要加設(shè)墊層及夯點間距、間歇時間等，確定是否需要加設(shè)墊層及填料并確定其厚度。填料并確定其厚度。試夯的目的就是根據(jù)這些選定的施工參數(shù)，進行試試夯的目的就是根據(jù)這些選定的施工參數(shù)，進行試夯，并根據(jù)試夯后的檢驗結(jié)果，適當(dāng)調(diào)整設(shè)計、施夯，并根據(jù)試夯后的檢驗結(jié)果，適當(dāng)