第三講強(qiáng)夯法

墊層法回顧；1、概念2、適用范圍：0.5～3md的軟弱土層。3、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1）墊層厚度應(yīng)滿足：pz—墊層底附加應(yīng)力設(shè)計(jì)值；pcz—墊層底面處土自重應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值；faz—墊層底面處下臥層土經(jīng)深度修正后的地基承載力的特征值（設(shè)計(jì)值）。墊層底附加應(yīng)力pzpk—基底平均壓力；pc—基礎(chǔ)底面處土的自重應(yīng)力；θ—墊層的壓力擴(kuò)散角，宜通過(guò)試驗(yàn)確定，當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)可采用下表數(shù)值：Z=0.5-3m條形基礎(chǔ)矩形基礎(chǔ)計(jì)算時(shí)可先假設(shè)一個(gè)墊層厚度，然后按前式進(jìn)行驗(yàn)算，若不符合要求重新設(shè)一個(gè)厚度再驗(yàn)算直至滿足前式(2)砂墊層的寬度b′—墊層底面寬度，m。注意：墊層頂面寬度宜超出基礎(chǔ)底面每邊不小于300mm，或從墊層底面兩側(cè)向上按開(kāi)挖基坑的要求放坡。墊層底面寬度應(yīng)滿足基底面應(yīng)力擴(kuò)散要求確定墊層寬度時(shí)，除應(yīng)滿足應(yīng)力擴(kuò)散的要求處同，還應(yīng)考慮墊層應(yīng)有足夠的寬度及側(cè)面土的強(qiáng)度條件，防止墊層材料向側(cè)邊擠出而增大墊層的豎向變形量。放坡1：3

墊層施工按壓密采用的不同機(jī)械和工藝，一般可分為：

機(jī)械碾壓法、重錘夯實(shí)法、平板振動(dòng)法。按墊層材料分類一、砂（或砂石）墊層二、素土（或灰土、二灰）墊層三、粉煤灰墊層質(zhì)量檢驗(yàn)a.對(duì)粉質(zhì)粘土、灰土、粉煤灰和砂石墊層的施工質(zhì)量檢驗(yàn)可用環(huán)刀法以、標(biāo)準(zhǔn)貫入法以、靜力觸探、輕型觸探試驗(yàn)檢驗(yàn)。b.對(duì)砂石、礦渣墊層可用重型動(dòng)力觸探檢驗(yàn)，c.墊層的施工質(zhì)量檢驗(yàn)必須分層進(jìn)行，應(yīng)在每層的壓實(shí)系數(shù)符合設(shè)計(jì)要求后鋪填上層土。

地基處理

深層密實(shí)法第三講強(qiáng)夯法強(qiáng)夯置換法第三章

深層密實(shí)法

第一節(jié)基本概念

1、深層密實(shí)法定義

是指用夯擊，振動(dòng)和爆破方法，對(duì)松軟地基土進(jìn)行密實(shí)化處理，與淺層加固處理相比，對(duì)地基土的密實(shí)化處理深度大，所用施工機(jī)具及施工方法不同。2、主要處理方法強(qiáng)夯法；擠密法；CFG樁密實(shí)處理法；爆破擠密法1)、強(qiáng)夯法(HeavyTamping)：

將數(shù)噸至數(shù)十噸(乃至上百噸)的重錘，提升至數(shù)米至數(shù)十米的高度后自由落下，對(duì)土進(jìn)行夯擊加固(大噸位錘的夯擊處理).強(qiáng)夯2)、擠密法：通過(guò)沖擊、振動(dòng)或帶套管等方法成孔后，再向孔內(nèi)填入砂、石、灰土等材料并振實(shí)，形成密實(shí)度大，強(qiáng)度高的樁體的一種處理方法。

按填入材料的不同，可分為砂樁、土樁、石灰樁等。由擠密法形成的樁稱為擠密樁，屬于柔性樁類。與剛性樁(木樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁)相比，有如下四個(gè)特點(diǎn)：①應(yīng)力從基底開(kāi)始擴(kuò)散，樁體與樁周土共同組成復(fù)合地基；②樁底下臥層的持力很小，絕大部分應(yīng)力被上部土層吸收、擴(kuò)散；

③排水條件較好，故初期沉降快，后期?。虎軐?duì)樁周土也具有良好的擠密作用。該過(guò)程樁徑在增大3)、水泥粉煤灰碎石樁(簡(jiǎn)稱CFG樁)：在碎石樁的基礎(chǔ)上，摻入適量的粉煤灰及少量的水泥，加水拌和制成的一種具有一定膠結(jié)強(qiáng)度的樁體-稱為。水泥粉煤灰碎石樁(CementFly-ashGravelPile,簡(jiǎn)稱CFG樁)。是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種用來(lái)處理軟土地基的新的地基處理方法，不僅使工業(yè)固體廢料--粉煤灰得到有效利用，而且處理效果也不錯(cuò)。4)、爆破擠密法：將炸藥埋放在地面深處，引爆后產(chǎn)生的高速壓力波使得土的疏松結(jié)構(gòu)液化，形成密實(shí)結(jié)構(gòu)，達(dá)到地加固基土的目的。CFG樁施工CFG樁施工完成后樁頭CFG樁北海堤爆破擠淤陽(yáng)江核電南防波堤爆破擠淤填石完成爆破擠淤一、概述

用強(qiáng)夯法處理軟土地基最早由法國(guó)的L.梅納所首創(chuàng)(1969年)。

①夯擊錘重一般為8～30t(最重大200t)；

②自由落距8～20m(最高40m)。③夯擊能量一般為500～8000KN.M第三章深層密實(shí)法

第二節(jié)強(qiáng)夯法

1、適用范圍：可加固填土、濕陷性黃土、碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘土、軟土以及工業(yè)、生活圾圾等地基，尤其是對(duì)非飽和土加固效果顯著。對(duì)于飽和土地基加固效果的好壞，關(guān)鍵在于排水；對(duì)于飽和的粘性土或淤泥質(zhì)土，由于滲透性差，土體內(nèi)水排出困難，加固效果就差。3、加固效果：經(jīng)強(qiáng)夯加固后的地基，其壓縮性可降低200%～1000%；強(qiáng)度提高200%～500%(粘土可提高100%～300%；粉質(zhì)粘土可提高400%；砂和泥炭土可提高200%～400%)

；對(duì)土的抗液化能力的改善明顯；排氣快，對(duì)于處理圾圾類等地基，有利于有害氣體，迅速排出。2、優(yōu)點(diǎn)：施工簡(jiǎn)單、加固速度快、加固深度達(dá)(最大可達(dá)30m)、效果好、投資省，并適合于房建、橋涵、道路、港口、碼頭、機(jī)場(chǎng)和大型設(shè)備基礎(chǔ)等工程。4、較夯實(shí)有較多特點(diǎn)主要體現(xiàn)在三個(gè)方面1)

單次夯擊能量大，并可以通過(guò)控制夯擊點(diǎn)，密度及夯擊方式，使地基深層得到加固；2)

經(jīng)強(qiáng)夯加固后，可消除不均勻沉降；3)

施工中單次夯擊能量容易控制，從而可獲得具有均勻分布密實(shí)度的地基。5、缺點(diǎn)目前尚無(wú)成熟的理論和完善的設(shè)計(jì)計(jì)算方法；深層加固時(shí)設(shè)備和機(jī)具性能要求較高；震動(dòng)和噪音大，在城市人口密集區(qū)，建筑結(jié)構(gòu)密集區(qū)不宜使用。6、最適宜的施工條件以下五個(gè)方面的條件下，強(qiáng)行法效果較好1)

處理深度一般不要超過(guò)20m；

2)

對(duì)飽和軟土地基，于地表面應(yīng)鋪一層較厚的礫石、砂土等優(yōu)質(zhì)填料(起導(dǎo)水作用等)；

3)

地下水位離地表下2～3m為宜，也可采用降水強(qiáng)夯；

4)

粗顆粒土組成的地基夯擊對(duì)象最好；

5)

施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)距離既有建筑物有足夠的安全距離（夯擊中產(chǎn)生的沖擊振動(dòng)能量較大，對(duì)建筑物安全造成危脅）。二、加固機(jī)理(一)影響加固的因素和一些相關(guān)問(wèn)題

關(guān)于強(qiáng)夯法加固地基的機(jī)理，國(guó)內(nèi)外學(xué)者雖然做了大量研究，看法很不一致。主要原因是：土的類型多，且不同類型土的性能不同、加固效果的影響因素很多。體現(xiàn)在兩個(gè)方面：1)土的自身因素。土類型(飽和土、非飽和土、砂性土、黏性土)、結(jié)構(gòu)(顆粒大小、形狀、級(jí)配)、構(gòu)造(層理)、密實(shí)度、內(nèi)聚力、滲透性等均影響加固效果；2)土的外部因素。單擊夯擊能(錘重、落距)、單位面積夯擊能、錘底面積、夯點(diǎn)分布、夯擊遍數(shù)、特殊措施(預(yù)打砂井夯坑填料)等均影響加固效果，并可對(duì)其機(jī)理上做出不同解釋。二、加固機(jī)理

多數(shù)專家認(rèn)為強(qiáng)夯機(jī)理應(yīng)從以下四方面，分別對(duì)待解釋：①宏--微觀機(jī)理。宏觀機(jī)理主要是從加固區(qū)土體所受沖擊力、應(yīng)力波的傳播、土體強(qiáng)度對(duì)土加密的影響做出解釋；微觀機(jī)理主要是研究沖擊力作用下土的微觀結(jié)構(gòu)變化，如土顆粒的重新排列、連接做出解釋。

②飽和土與非飽和土。除了非飽和土壓實(shí)機(jī)理，還要考慮有孔隙水排出，土才能壓實(shí)固結(jié)這一特殊問(wèn)題。

③

黏性土和砂性土。因滲透性不同，黏性土存在固化內(nèi)聚力，砂性土則不然。④各類土的特殊性。如黃土、填土、淤泥等，它們都具有各自的特殊性能，所以加固機(jī)理、方法和采取的具體措施也不同。(一)影響加固的因素和一些相關(guān)問(wèn)題3--1強(qiáng)夯過(guò)程中土體狀態(tài)

二、加固機(jī)理

試驗(yàn)表明，強(qiáng)夯過(guò)程中土體變形狀態(tài)可以用圖3-2-1表示：夯實(shí)過(guò)程中的地基土分為四層：第一層，夯坑底以上受擾動(dòng)的松弛隆脹區(qū)；第二層，土中應(yīng)力超過(guò)地基土的極限強(qiáng)度，密實(shí)性好，固結(jié)程度最高區(qū)；第三層，土中應(yīng)力在土的極限強(qiáng)度和屈服值之間，是固結(jié)效果迅速下降的區(qū)域；第四層，土中應(yīng)力在屈服界限內(nèi)，基本沒(méi)有固結(jié)。壓密區(qū)(二)強(qiáng)夯過(guò)程中土體的變形狀態(tài)

到目前為止，關(guān)于強(qiáng)夯法的加固機(jī)理，從物理力學(xué)角度，有三種比較有影響的認(rèn)識(shí)觀點(diǎn)：但是，最終的加固效果還要取決于地基土類別與施工工藝。

從強(qiáng)夯過(guò)程中，相應(yīng)區(qū)域土體狀態(tài)這些現(xiàn)象，可以對(duì)其加固機(jī)理有所認(rèn)識(shí)。

動(dòng)力密實(shí)

動(dòng)力固結(jié)

動(dòng)力置換(三)動(dòng)力密實(shí)二、加固機(jī)理動(dòng)力密實(shí)機(jī)理是對(duì)非飽和土的加固機(jī)理的一種解釋。

根據(jù)土動(dòng)應(yīng)力場(chǎng)分布特征，夯擊過(guò)程中的加固地基模式可歸納為如圖3-1所示的過(guò)程圖。圖3-2-2強(qiáng)夯地基加固模式圖A為主夯實(shí)區(qū)σ＞σf；B為次夯實(shí)區(qū)σ＜σf，σ＞σ1；C為壓密、擠密、松動(dòng)區(qū)；D為振動(dòng)影響區(qū)。σ土主應(yīng)力(動(dòng)應(yīng)力加自重應(yīng)力)；σf土極限強(qiáng)度；σ1為土彈性極限；ZA為土主壓實(shí)區(qū)深度范圍；ZB為次壓實(shí)區(qū)深度范圍；pd為錘底動(dòng)應(yīng)力。夯擊的前數(shù)次加固區(qū)在擴(kuò)大伴隨夯擊遍數(shù)的增加加固區(qū)形成加固區(qū)形成,等速下沉,加固區(qū)下移①為加固區(qū)形成時(shí)主加固區(qū)位置1)因巨大的沖擊力使土體遭受沖擊破壞，并產(chǎn)生較大的瞬時(shí)沉降，夯錘底部土形成土塞向下運(yùn)動(dòng)。因錘底面下土中壓力超過(guò)土強(qiáng)度使得土結(jié)構(gòu)破壞土軟化、側(cè)壓力系數(shù)、側(cè)壓力，從而使土不僅被豎向壓密而且被側(cè)向擠密。該主壓實(shí)區(qū)就是圖中的A區(qū)，即土的破壞壓實(shí)區(qū)。A區(qū)的土應(yīng)力σ(動(dòng)應(yīng)力加自重應(yīng)力)超過(guò)土的極限強(qiáng)度σf，

σ＞σf土被破壞后壓實(shí)。2)由于土被破壞，側(cè)向擠壓作用加大，因此水平加固區(qū)寬度也大，故加固區(qū)不同于靜載土中應(yīng)力橢圓形分布而變?yōu)樗綄挾却蟮奶O(píng)果形。A區(qū)外為次壓實(shí)區(qū)B，其應(yīng)力值小于土的極限強(qiáng)度σf，但大于土的彈性極限σ1，σ＜σf

故B區(qū)土可能被破壞或僅被破壞但未被充分壓實(shí)，而未壓實(shí)，表現(xiàn)為與夯前相比干密度有小量增長(zhǎng)或不增長(zhǎng)。3)

由于動(dòng)應(yīng)力遠(yuǎn)大于土的原自重應(yīng)力，坑底土側(cè)向擠出時(shí)，導(dǎo)致坑側(cè)土的上隆，形成被動(dòng)破壞區(qū)，這就是圖3-2-2中的C區(qū)。夯擊的前數(shù)次加固區(qū)在擴(kuò)大伴隨夯擊遍數(shù)的增加加固區(qū)形成加固區(qū)形成,等速下沉,加固區(qū)下移①為加固區(qū)形成時(shí)主加固區(qū)位置4)

B區(qū)外的D區(qū)由于土動(dòng)應(yīng)力影響小，不能破壞土結(jié)構(gòu)，故不再壓實(shí)或擠密，但強(qiáng)夯引起的振動(dòng)可使這一區(qū)產(chǎn)生效應(yīng)。對(duì)內(nèi)聚力低的砂土、粉土及非黏性土，振動(dòng)波作用下土粒受剪而錯(cuò)動(dòng)，落入新的平衡位置，松砂類土可振密，而密砂可能變松。對(duì)有內(nèi)聚力的黏性土，振動(dòng)影響不足以改變土的結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生振密作用；

由強(qiáng)夯所產(chǎn)生的沖擊型動(dòng)力荷載(壓縮波，剪切波等)使土體中孔隙減小，土體密實(shí)度變大，從而提高地基土強(qiáng)度。非飽和土的夯實(shí)過(guò)程，是土體中氣相(空氣)被擠出的過(guò)程，由于土顆粒的相對(duì)位移引起土體變形和密實(shí)化。

二、加固機(jī)理(四)動(dòng)力固結(jié)機(jī)理1、力學(xué)模型認(rèn)為飽和土是可以壓縮的這一新的動(dòng)力固結(jié)機(jī)理。從動(dòng)力固結(jié)理論角度分析：強(qiáng)夯產(chǎn)生巨大沖擊能量在土體中產(chǎn)生很大的應(yīng)力波(壓縮波與剪切波)：破壞土體原有結(jié)構(gòu)；使土體局部發(fā)生液化并產(chǎn)生許多裂隙；增加排水通道；使孔隙水順利逸出；孔隙水壓力消散后，土體固結(jié)，強(qiáng)度提高。

梅納根據(jù)強(qiáng)夯實(shí)踐，首次對(duì)傳統(tǒng)的太沙基固結(jié)理論提出了不同看法：圖3-2-3靜力固結(jié)理論與動(dòng)力固結(jié)理論模型比較①活塞；②液體；③彈簧；④排液孔徑；(a)基予太沙基理論的靜力固結(jié)模型(b)的Menard液體可壓縮動(dòng)力固結(jié)理論

傳統(tǒng)的飽和土(僅由土顆粒和液體組成的二相土)固結(jié)理論為太沙基(Terzaghi)的靜力固結(jié)理論：假定水和土粒本身不可壓縮，固結(jié)只是孔隙體積縮小及孔隙水排除。2、傳統(tǒng)固結(jié)理論

在沖擊荷載作用下，飽和土中的水不能及時(shí)排除，土體積不會(huì)變，亦即土體密實(shí)度不會(huì)提高，只發(fā)生側(cè)向變形。因此，夯擊時(shí)飽和土造成側(cè)面隆起，重夯時(shí)形成“橡皮土”，達(dá)不到密實(shí)效果。這顯然與實(shí)際結(jié)果相矛盾。3、Menard的強(qiáng)夯理論Menard根據(jù)強(qiáng)夯施工實(shí)踐結(jié)果認(rèn)為，飽和土并非二相土，其液體中存在一些封閉氣泡。夯擊時(shí)，這些氣體可壓縮，故土體積也可壓縮，且氣體體積按波義耳—馬略特定律(即一定質(zhì)量的氣體的壓強(qiáng)跟它的體積成反比)變化。

因此，沖擊使土結(jié)構(gòu)破壞、體積縮小,液體中氣泡被壓縮,孔隙水壓力增加,孔隙水滲流排出,水壓減少,氣泡膨脹,土體又可以再次夯擊壓縮。表(3-1)兩種固結(jié)機(jī)理主要有四個(gè)方面的特性差異表3--1兩種固結(jié)機(jī)理的比較

4、土體強(qiáng)度增長(zhǎng)過(guò)程機(jī)理

根據(jù)動(dòng)力固結(jié)理論，飽和土體強(qiáng)夯過(guò)程的強(qiáng)度增長(zhǎng)機(jī)理可從四個(gè)方面加以概括:1)飽和土體的可壓縮性:

對(duì)滲透性很小的細(xì)粒土而言：a、傳統(tǒng)固結(jié)理論：沉降的充分與必要條件是孔隙中水的排出。。無(wú)法對(duì)飽和土體的可壓縮性機(jī)理做出作釋。

b、動(dòng)力固結(jié)理論(梅納)：第四紀(jì)土中大多數(shù)含有以微氣泡形式的氣體(1～4%)，強(qiáng)夯時(shí)，氣體體積壓縮、孔隙水壓力增加，隨后氣體又膨脹，促使水體排出，孔隙水壓跟著減小，每夯擊一次，土體出現(xiàn)一次瞬間沉降變形，體積被壓縮。

右圖中有四條曲線、三個(gè)階段：（1）四條曲線：①夯擊能量曲線；②體積變化曲線；③局部土體的液化度；④地基承載力曲線；（2）三個(gè)階段：⑤加載～液化階段；⑥卸載與孔隙水壓力消散固結(jié)階段；⑦土的觸度恢復(fù)階段。

圖3-2-4單次夯擊過(guò)程中土的強(qiáng)度增長(zhǎng)過(guò)程

①②③④⑤⑥⑦2)因夯擊而產(chǎn)生局部液化

隨夯擊之后土體的壓縮，土體中孔隙水壓力(超靜水壓力)迅速升高，并很快達(dá)到覆蓋壓力(包括粘性土的粘聚力)相等的能量級(jí)別。

于是這部分土體立即產(chǎn)生液化(圖3-3中的⑤對(duì)應(yīng)時(shí)段)，該部分土體強(qiáng)度亦下降到最小值(當(dāng)液化度為100%時(shí)，土體處于臨界液化狀態(tài)，該能量稱為“飽和能”，此時(shí)段吸附水轉(zhuǎn)化為自由水，土的強(qiáng)度最低)。

3)滲透性變化促進(jìn)孔隙水排出(固結(jié)、密實(shí))

在強(qiáng)大的夯擊能作用下，地基土體中產(chǎn)生的沖擊波和動(dòng)應(yīng)力會(huì)使超孔隙水壓力大于顆粒間的側(cè)面壓力，便顆粒間出現(xiàn)裂隙，形成排水通道，再加上液化時(shí)土體滲透能力的陡然增強(qiáng)，促進(jìn)孔隙水順利逸出。

于是超靜水壓力迅速消散，從而起到了加速排水固結(jié)的效用。4)觸變(?)的恢復(fù)

隨孔隙水壓力的消散，土的抗剪強(qiáng)度和變形模量又大幅度地增長(zhǎng)，土體顆粒間接觸更緊密，所以附水層又逐步固定(原因：自由水重新被顆粒所吸附而成為吸著水)。通常觸變恢復(fù)持續(xù)數(shù)周～數(shù)月，此時(shí)的平均強(qiáng)度會(huì)增加30%，模量值會(huì)增加30～80%，這種觸變恢復(fù)被稱為強(qiáng)夯施工的時(shí)間效應(yīng)(圖)。地基抗剪強(qiáng)度增長(zhǎng)與時(shí)間的關(guān)系

地基承載力的提高與夯擊數(shù)有密切關(guān)系。若夯擊一遍壓密過(guò)小，土結(jié)構(gòu)破壞喪失的強(qiáng)度大，觸變恢復(fù)增加的強(qiáng)度小，則夯擊后的承載力反而減少。

夯擊數(shù)多-能量大-土體體積變化大-土體模量--土體強(qiáng)度-(圖3-2-5)。

但是若二遍夯擊，土進(jìn)一步壓密，則觸變恢復(fù)增加的強(qiáng)度大，依次增加遍數(shù)可以獲得預(yù)想的加固效果。圖3-2-5

夯擊三遍的土體強(qiáng)度變化圖

①夯擊能與時(shí)間的關(guān)系，②體積變化與時(shí)間的關(guān)系，③孔隙水壓力與完全液化壓力之比隨時(shí)間的變化，④極限壓力與時(shí)間的關(guān)系，⑤液化及強(qiáng)度喪失過(guò)程，⑥孔隙水壓消散及強(qiáng)度增長(zhǎng)過(guò)程，⑦觸變的恢復(fù)過(guò)程5、夯擊能量的傳遞機(jī)理

空間半無(wú)限體表面上一點(diǎn)的豎向夯擊引起的振動(dòng)，在土體中以波的形式傳播。這種攜帶了絕大部分夯擊的波又可分為壓縮波(P波)和剪切波(S波)及瑞利波(R波)，其中P波和S波為體波,R波為面波(僅在表面行傳)。三種波場(chǎng)的作用特征如下：①

P波占波動(dòng)總能量的7%——振幅小、周期短、傳速快，會(huì)引起孔隙水壓力的，并而促使土體內(nèi)出現(xiàn)裂隙，有利于水體的排放;

②S波占波總能量的26%——振暢大、周期長(zhǎng)、波速慢

引起的是土體的剪切變形土體密實(shí)化;3-2-1強(qiáng)夯過(guò)程中土體狀態(tài)

壓密區(qū)③R波在地表以滾動(dòng)形式傳播，占波總量的67%，振暢大，周期長(zhǎng)，其水平分量易于使土體剪切、密實(shí)，縱向分量

導(dǎo)致地表附近土的松動(dòng)，造成夯擊點(diǎn)附近地面隆起（圖3-2-1）二、加固機(jī)理(五)動(dòng)力置換

可分為整式置換與樁式置換兩部（圖3--6）

圖3-2-6動(dòng)力置換類型（a整式置換;b樁式置換）

1、整式置換：采用強(qiáng)夯方式將碎石整體擠入淤泥中。作用機(jī)理:與挖土墊層類似。2、樁式置換：通過(guò)強(qiáng)夯將碎石填筑于土中，部分碎石間隔地夯入軟土中，形成樁式或墩式的碎石墩或碎石樁。作用機(jī)理:類似于振沖法形成的碎石樁，主要是靠碎石的內(nèi)摩角和墩(樁)間土的側(cè)限來(lái)維持樁體的平衡，并與墩間土一起發(fā)揮著復(fù)合地基的作用。

波土中能1）使土孔隙壓密，土體局部液化2）夯點(diǎn)周圍產(chǎn)生大量裂縫，良好排水通道3）各種顆粒成分在結(jié)構(gòu)上重新排列轉(zhuǎn)化傳入總結(jié)【例題1】強(qiáng)夯法加固粘性土的機(jī)理為:_____;

加固非粘性土的機(jī)理為:_____(A)動(dòng)力密實(shí)(B)動(dòng)力固結(jié)(C)動(dòng)力置換(D)靜力固結(jié)【正確答案】(BC);(A)【例題2】強(qiáng)夯法加固哪些土是基于動(dòng)力密實(shí)機(jī)理?加固哪些土是基于動(dòng)力固結(jié)理論?(A)多孔隙非飽和土（B）粗顆粒非飽和土(C)細(xì)顆粒非飽和土（D）細(xì)顆粒飽和土【正確答案】（AB）；（D）三、強(qiáng)夯法與重錘夯實(shí)法的區(qū)別

強(qiáng)夯法不是簡(jiǎn)單地加大錘重與落距，它與重錘夯實(shí)法比較首先在加固原理上有所區(qū)別1．加固原理不同1）強(qiáng)夯法加固土層時(shí)單擊能大(一般＞500kN·m)，沖擊力會(huì)沖切土體形成深的夯坑、產(chǎn)生大的瞬間沉降，并使錘底土發(fā)生破壞、向下壓密及側(cè)向壓密。夯擊影響區(qū)土體變形復(fù)雜，有壓密區(qū)、次壓密區(qū)、松隆區(qū)。強(qiáng)夯時(shí)，對(duì)于飽和土是一種動(dòng)力密實(shí)效應(yīng)，對(duì)于非飽和土是一種動(dòng)力排水固結(jié)效應(yīng)。2）重錘夯實(shí)法的夯擊能小、夯坑淺，主要依靠錘底的壓密作用，主壓實(shí)區(qū)集中在錘底。

因夯坑淺、錘底土所受側(cè)向壓力小，對(duì)飽和土而言，不能因壓縮而產(chǎn)生孔超隙水壓力，使水排走，形成“橡皮土”，容易側(cè)向擠出、隆起。因而該法不適于加固飽和土，僅適用于非飽和土加固。2．加固工藝不同三、強(qiáng)夯法與重錘夯實(shí)法的區(qū)別1）強(qiáng)夯時(shí)土中的動(dòng)應(yīng)力大，壓實(shí)深度大，并對(duì)側(cè)向有一定加固范圍，影響直徑是夯錘直徑的2.5～4倍。

施工中為了使坑側(cè)土少擾動(dòng)、少隆起，并使土體積有效壓縮，使飽和土形成超孔隙水壓力并順利排走，

故強(qiáng)夯工藝要求多分遍施，每遍間隔一定時(shí)間，夯點(diǎn)間要求間隔一定距離。2）重錘夯實(shí)法主要采用的是一夯挨一夯或一夯壓半夯的方式施工，每遍之間不需間隔一定時(shí)間。它只是壓實(shí)錘底下的土即可。因此其加固深度淺，側(cè)面易隆起。3．適用土質(zhì)不同三、強(qiáng)夯法與重錘夯實(shí)法的區(qū)別1）強(qiáng)夯法可適用于加固粗粒土、細(xì)粒土、飽和土、非飽和土。甚至港口、河道水下土層，諸如填土、雜填土、砂類土、黏性土、黃土、淤泥類土。但對(duì)厚層的、滲透系數(shù)小于10-5cm／s的高飽和黏性土應(yīng)慎重。2)

重錘夯實(shí)法僅適用于加固水位深0.8m以上的稍濕的黏性土、砂類土、黃土、雜填土和分層填土。不適于含水量高的黏性土，且針對(duì)的是淺層處理。表3-2-2強(qiáng)夯法與重錘夯實(shí)法的區(qū)別四、強(qiáng)夯設(shè)計(jì)1、有效加固深度的計(jì)算

梅納公式式中：H—加固影響深夜(m)；

w—夯錘重(t)；h—夯錘落距(m)；a—修正系數(shù)，一般取0.5～0.8(軟土0.5，黃土0.34～0.5)

2夯錘和落距

由于：?jiǎn)螕艉粨裟埽胶诲N重(W)×落距(h)，因此，一旦單擊夯擊能確定，則h依據(jù)所使用的夯錘重確定，滿足關(guān)系式即可。3夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)3夯點(diǎn)的夯擊次數(shù)

按現(xiàn)場(chǎng)試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定，并應(yīng)當(dāng)同時(shí)滿足三個(gè)條件：1)

最后兩擊的平均夯沉量不宜大于下列數(shù)值：

①當(dāng)單擊夯擊能小于4000KN.M時(shí)，為50MM；

②

當(dāng)單擊夯擊能為4000-6000KN.M時(shí)，為100MM；

③當(dāng)單擊夯擊能大于6000KN.M時(shí)，為200MM。2)

夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過(guò)大的隆起；3)

不因夯坑過(guò)深而發(fā)生提錘困難。某工程采用強(qiáng)夯法處理，從現(xiàn)場(chǎng)夯點(diǎn)試夯得到的情況如下：在以上各個(gè)方案中，可選用的方案為(

)。A、甲；B、乙；C、丙；D、丁；答案（？）最后兩擊的平均夯沉量不大于強(qiáng)夯的規(guī)定值。4夯擊遍數(shù)，間歇時(shí)間

理論上，當(dāng)?shù)鼗谐霈F(xiàn)孔隙水壓力達(dá)到土的自重壓力時(shí)的夯擊能，被稱為最佳夯擊能(土性不同，最佳夯擊也不同)，可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)夯擊試驗(yàn)確定。5、最佳夯擊能

1)夯擊遍數(shù):

應(yīng)根據(jù)地基土性質(zhì)確定，可采用點(diǎn)夯2-3遍(滲透性較差的細(xì)顆粒土可適當(dāng)增加)

。最后再以低能量滿夯2遍，滿夯可采用輕錘或低落距錘多次夯擊，錘印搭接。2)間歇時(shí)間:

兩遍夯擊之間應(yīng)有一定的時(shí)間間隔，且取決于土中超靜孔隙水壓力的消散時(shí)間。如無(wú)實(shí)測(cè)資料，則可根據(jù)地基土的滲透性確定，對(duì)于滲透性差的粘性土地基，間隔時(shí)間不應(yīng)小于3-4周。6夯擊點(diǎn)布置

1）采用等邊、等腰三角形或正方形布置夯擊點(diǎn)位；2)

夯擊點(diǎn)間距布置原則為：

第一遍夯擊點(diǎn)間隔取夯錘直徑的2.5-3.5倍;

第二遍夯擊點(diǎn)位于第一遍夯擊點(diǎn)之間;

以后各遍夯點(diǎn)可適當(dāng)減小間距，對(duì)處理深夜較深或單擊夯擊能較大的工程，第一遍夯擊點(diǎn)間距宜適當(dāng)增大。3)

強(qiáng)夯處理范圍應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)范圍，每邊超出基礎(chǔ)外緣的寬度宜為基底下設(shè)計(jì)處理深度的1/2～2/3，并不宜小于3m。【題3】采用強(qiáng)夯法施工時(shí)，兩遍夯擊之間的時(shí)間間隔取決于(

)。

A、施工設(shè)備是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)；

B、施工單位的施工進(jìn)度安排；

C、人的因素；

D、土中超靜孔隙水壓力的消散時(shí)間；答案：3)

地下水位離地表下2～3m為宜，也可采用降水強(qiáng)夯；

【題4】強(qiáng)夯時(shí)，地下水位應(yīng)低于坑底面以下多少?。(A)1.0m(B)1.5m(C)2.0m(D)2.5m(E)3.0m【正確答案】夯擊點(diǎn)布置7、試夯與強(qiáng)夯參數(shù)確定

根據(jù)初步確定的強(qiáng)夯參數(shù)，提出夯擊試驗(yàn)方案，進(jìn)行試夯，并根據(jù)試夯結(jié)果確定工程采用的各項(xiàng)強(qiáng)夯參數(shù)。

【例題】某工程采用強(qiáng)夯法進(jìn)行地基處理，設(shè)計(jì)加固深度為4.2m；已知基礎(chǔ)底面尺寸為：20m×15m，試問(wèn)：強(qiáng)夯處理范圍的面積為(

)。

A、300m2；B、465m2；C、