最初强夯法主要用于处理碎石土、杂填土、砂类土、非饱和粘性土等,但随着经验的丰富以及施工方法的科学化、现代化,尤其是排水条件的改善,用强夯法处理的土类不断增加,淤泥和淤泥质土、泥炭土、软塑至流塑的一般粘土、饱和砂土、膨胀土、黄土及湿陷性黄土、高填土等地基上都尝试和应用。强夯法处理大块石高填方地基也被建设部列为推广使用技术。
当前应用强夯法处理地基的工程范围极广,已付诸实践的有工业与民用建筑、机场、防洪工程、公路和铁路路基、港口、核电站、石化工程等。甚至对海底、水下的软弱土层也尝试通过特殊工艺进行强夯处理。近几年,随着社会发展,环境问题日益严重,强夯法也用于垃圾和固体废弃物的处理并取得了成功。强夯法的局限是施工时较大的噪声和振动,因而不宜在人口密集的城市内使用。
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强夯法
强夯对土体的作用
强夯法又名动力固结法或动力压实法。基本方法是将重10~40t的锤提到10~40m高处使其自由落下反复给地基以冲击和振动,从而提高土体的强度并降低其压缩性,改善土体的受力性能。
(1)加密作用:巨大的强夯冲击能使土中空气所占体积被压缩并渗出,也能使水中的封闭微气泡被压缩,夯实后,减少土中气体和液体的体积,增加土体的密实度,经过试验测试,每夯一遍土体可减少40%的气体体积。
(2)液化作用:当能量以冲击荷载的形式反复施加于土体时,部分气体逐渐被压缩,土中孔隙水压力增大,土颗粒表面的结合水膜也被扰动,使其摆脱分子引力成为自由水,当含气量为零时,土体中孔隙水压力急聚上升,局部发生液化。
(3)固结作用:起初土体在非饱和状态下,土中应力由孔隙水及颗粒骨架共同承担,在强夯的冲击荷载作用下,随着孔隙水的挤出,土体中的应力逐步转变为由土体骨架颗粒承受,土体发生排水固结。
(4)时效作用:强夯时,孔隙水压力逐渐消散,土体接近或产生液化,强度处于z低值,此时土体处于完全破裂的状态,同时,土颗粒间进一步靠近,自由水被土颗粒吸附又变成吸附水,并形成新的结合水膜,土的强度慢慢恢复。
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在强夯机的作业过程中简单破坏土地结构,而且在地基的外表发生超孔隙水压力,可是由于土地之间具有较好的透水性,利于土体中超孔隙水压力散失发生固结。下面咱们就来具体地了解加固地基选择强夯机有什么样的作用。
从夯击点发出的纵波和横波向地基纵深方向传达,使地基土阅历孔隙紧缩、部分液化、可变渗透(动力排水)和时效触变康复等几个阶段,日喀则地区强夯,使原地基土紧缩,一起使用强夯法的高能量冲击和振荡,强夯准备,将这些粗颗粒料夯入地基内,强夯规则,构成全体层式置换的复合地基。
强夯置换法加固地基作用机理类似于强夯法,需要在强夯施工置换处理的地基外表填筑一层(厚度根据规划或现场地基脆弱地基状况而定)透水性材料(主要为砂砾、碎石、片石等),然后用几吨或几十吨的重锤从高处落下,重复屡次夯击地上,对地基进行强力了夯实。
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