强夯法又称动力固结法,由法国工程师梅那在1969年首创的一种地基加固方法。此方法的实质,是将大吨位重锤起吊到一定高度后使其自由下落,在极短的时间内对地基土体施以强大的冲击能量,再经过反复冲击,以及产生的冲击波反复夯压地基土,使土体受到瞬间的加荷、卸荷以及剪切的反复作用,压缩原有土体的大孔隙结构,使土周围产生很多隙,孔隙水由此排出,土体原有的形式被***,砸夯要求,重新固结后变为新的较为稳定的形式,从而提高地基土的承载力和稳定性。当前,我国用强夯法处理湿陷性黄土已取得较成功的经验,单层z大夯击能量已超过8000 KN.m,处理深度可达12米,经多层强夯处理后深度可达24~54米。强夯法的加固机理及方法进一步体现了处理湿陷性黄土的特征,在提高承载力的同时,消除黄土湿陷性。
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路基强夯技术交底施工的注意事项:
1. 施工时要控制***后两锤的平均下沉量。首遍、二遍不大于80mm,第三、四遍不大于50mm,如果***后两锤的平均不沉数超过上述规定值,应再增加锤数,砸夯机,使其达到标准,当然还可以孔隙水压力达到液化压力为控制的标准。
2. 隔振要求:强夯施工中夯锤冲击地基时所产生的冲击波,会对周围环境造成振动以及***,因此,在强夯施工前,必须对周围环境对振动的允许程度进行调查,并根据环境要求控制单击夯击能。
3. 施工时应设置监测点,并采取控隔振沟等隔振或防振措施。隔振沟一般宜开挖至地表下2.0m左右,或开挖至建筑物基础z大埋置深度。可环绕强夯场地,也可在被保护建筑物临振源侧开挖。强夯场地附近的建(构)筑物距夯击点的z小安全距离不得小于15m,且由强夯引起的地面波速小于50.8m/s。
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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,路基砸夯,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,砸夯,土体接近或产生液化,强度处于z低值,此时土体处于完全***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***。
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