強(qiáng)夯法和引夯置換法講稿第1頁(yè)/共121頁(yè)主要內(nèi)容1

加固機(jī)理設(shè)計(jì)計(jì)算3施工方法4質(zhì)量檢驗(yàn)6發(fā)展趨勢(shì)5工程實(shí)例第2頁(yè)/共121頁(yè)

強(qiáng)夯是法國(guó)Menard技術(shù)公司于1969年首創(chuàng)的一種地基加固方法，我國(guó)于1978年首次由交通部一航局科研所及其協(xié)作單位在天津新港三號(hào)公路進(jìn)行了強(qiáng)夯法試驗(yàn)研究。它通過(guò)一般8～30t的重錘(最重可達(dá)200t)和8～20m的落距(最高可達(dá)40m)，對(duì)地基土施加很大的沖擊能，提高地基土的強(qiáng)度、降低土的壓縮性、改善砂土的抗液化條件等。概述第3頁(yè)/共121頁(yè)

等等強(qiáng)夯法適用土層碎石土砂土低飽和度的粉土與粘性土濕陷性黃土雜、素填土對(duì)于高飽和度的可采用強(qiáng)夯置換法概述第4頁(yè)/共121頁(yè)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002)規(guī)定

概述

強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。強(qiáng)夯置換法適用于高飽和度的粉土與軟～塑流塑的粘性土等地基上對(duì)變形控制要求不嚴(yán)的工程。強(qiáng)夯置換法在設(shè)計(jì)前必須通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性和處理效果。

第5頁(yè)/共121頁(yè)概述強(qiáng)夯法、強(qiáng)夯置換法的優(yōu)點(diǎn)加固效果好使用經(jīng)濟(jì)施工簡(jiǎn)單強(qiáng)夯法加袋裝砂井軟粘土地基的綜合治理第6頁(yè)/共121頁(yè)概述國(guó)內(nèi)發(fā)展階段自引進(jìn)到80年代初，約8年。本階段工程應(yīng)用強(qiáng)夯能級(jí)比較小，一般僅為1000kN*m，處理深度5m左右，以處理淺層人工填土為主。80年代初到90年代初。本階段興建國(guó)家重點(diǎn)工程山西化肥廠，為了消除黃土地基的濕陷性，國(guó)家化工部組織開發(fā)了6250kN*m能級(jí)強(qiáng)夯，使有效處理深度提高到了10m左右。90年代初到2002年，本階段以興建國(guó)家重點(diǎn)工程三門峽火力發(fā)電廠為契機(jī)，成功開發(fā)了8000kN*m能級(jí)強(qiáng)夯，使強(qiáng)夯消除黃土濕陷性的深度達(dá)到15m。2002年底至今，強(qiáng)夯工程最高應(yīng)用能級(jí)已經(jīng)達(dá)到10000kN*m。為了更進(jìn)一步擴(kuò)大強(qiáng)夯的應(yīng)用范圍，在強(qiáng)夯技術(shù)的基礎(chǔ)上，還形成了強(qiáng)夯置換和柱錘沖擴(kuò)等新技術(shù)

。第7頁(yè)/共121頁(yè)概述

以處理飽和軟土為目的低能級(jí)強(qiáng)夯技術(shù)；

三個(gè)研究方向

強(qiáng)夯與其他地基處理技術(shù)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，發(fā)展成為組合式地基處理技術(shù)。

以處理高填土和深厚濕陷性黃土，以及消除濕陷為目的的高能級(jí)強(qiáng)夯技術(shù)；

第8頁(yè)/共121頁(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算施工方法質(zhì)量檢驗(yàn)發(fā)展趨勢(shì)加固機(jī)理工程實(shí)例第9頁(yè)/共121頁(yè)夯錘地面擠壓土體隆起夯擊能沖擊力沖擊波沖切上部土體結(jié)構(gòu)破壞形成夯坑擠壓周圍土體1加固機(jī)理第10頁(yè)/共121頁(yè)1加固機(jī)理某工程測(cè)得的單點(diǎn)夯夯坑夯沉量及周圍地表隆起情況

第11頁(yè)/共121頁(yè)1加固機(jī)理對(duì)非飽和土地基壓密過(guò)程基本上同實(shí)驗(yàn)室中的擊實(shí)實(shí)驗(yàn)相同，擠密振密效果明顯。

對(duì)飽和無(wú)粘性土地基土體可能會(huì)產(chǎn)生液化，其壓密過(guò)程同爆破和振動(dòng)密實(shí)的過(guò)程相同。對(duì)飽和粘性土地基產(chǎn)生超孔壓，并且逐漸消散，地基土固結(jié)，孔隙比減小，強(qiáng)度提高。

第12頁(yè)/共121頁(yè)三種加固機(jī)理動(dòng)力密實(shí)加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土動(dòng)力荷載減小土孔隙，提高強(qiáng)度超孔隙水壓力消散，土體固結(jié)

分為整式置換和樁式置換

加密、碎石墩置換、排水的組合

處理細(xì)顆粒飽和土

局部產(chǎn)生裂縫，增加排水通道

1加固機(jī)理動(dòng)力固結(jié)動(dòng)力置換第13頁(yè)/共121頁(yè)動(dòng)力密實(shí)

沖擊型動(dòng)力荷載，使土體中的孔隙減小，土體變得密實(shí)，從而提高地基土強(qiáng)度。非飽和土的夯實(shí)過(guò)程，就是土中的氣相被擠出的過(guò)程，其變形主要是由于土顆粒的相對(duì)位移引起。

1加固機(jī)理

實(shí)際工程表明，在沖擊動(dòng)能作用下，地面會(huì)立即產(chǎn)生沉降，一般夯擊一遍后，其夯坑深度可達(dá)0.6～1.0m，夯坑底部形成一層超壓密硬殼層，承載力可比夯前提高2～3倍。

非飽和土在中等夯擊能量1000～2000kN·m的作用下，主要是產(chǎn)生沖切變形，在加固深度范圍內(nèi)氣相體積大大減少，最大可減少60%。第14頁(yè)/共121頁(yè)

非飽和土的夯實(shí)過(guò)程，就是土中的氣相(空氣)被擠出的過(guò)程，其夯實(shí)變形主要是由于土顆粒的相對(duì)位移引起。1加固機(jī)理第15頁(yè)/共121頁(yè)

在沖擊動(dòng)能作用下，地面會(huì)立即產(chǎn)生沉降，一般夯擊一遍后，其夯坑深度可達(dá)0.6—1.0m，夯坑底部形成一層超壓密硬殼層，承載力可比夯前提高2—3倍。AbuDhabiCorniche(UnitedArabEmirates)第16頁(yè)/共121頁(yè)夯坑第17頁(yè)/共121頁(yè)動(dòng)力密實(shí)的應(yīng)用范圍第18頁(yè)/共121頁(yè)動(dòng)力密實(shí)的應(yīng)用范圍第19頁(yè)/共121頁(yè)肇慶—花都—博羅輸變電工程花都站土石方強(qiáng)夯施工第20頁(yè)/共121頁(yè)動(dòng)力密實(shí)的應(yīng)用第21頁(yè)/共121頁(yè)動(dòng)力密實(shí)的應(yīng)用第22頁(yè)/共121頁(yè)水下地基加固第23頁(yè)/共121頁(yè)動(dòng)力固結(jié)

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)，使土體局部發(fā)生液化并產(chǎn)生許多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水順利逸出，待超孔隙水壓力消散后，土體固結(jié)。由于軟土的觸變性，強(qiáng)度得到提高。

1加固機(jī)理第24頁(yè)/共121頁(yè)1加固機(jī)理Menard首次對(duì)傳統(tǒng)的固結(jié)理論提出了不同的看法，認(rèn)為飽和土是可壓縮的新機(jī)理。飽和土的壓縮性：進(jìn)行強(qiáng)夯時(shí)，氣體體積壓縮，孔壓增大，隨后氣體有所膨脹，孔隙水排出的同時(shí)，孔壓就減少。

產(chǎn)生液化：土體中氣體體積百分比為零時(shí)，就變成不可壓縮的。相應(yīng)于孔隙水壓力上升到覆蓋壓力相等的能量級(jí)，土體即產(chǎn)生液化。繼續(xù)施加能量，除了使土起重塑的破壞作用外，能量純屬是浪費(fèi)。滲透性變化：超孔壓大于顆粒間的側(cè)向壓力時(shí)，致使土顆粒間出現(xiàn)裂隙，形成排水通道。此時(shí)，土的滲透系數(shù)驟增，孔隙水得以順利排出?？讐合⒌叫∮陬w粒間的側(cè)向壓力時(shí)，裂隙即自行閉合。

4.觸變恢復(fù)：土體的強(qiáng)度逐漸減低，當(dāng)出現(xiàn)液化或接近液化時(shí)，強(qiáng)度達(dá)到最低值。此時(shí)土體產(chǎn)生裂隙，而吸附水部分變成自由水，隨著孔壓的消散，土的抗剪強(qiáng)度和變形模量都有大幅度的增長(zhǎng)。第25頁(yè)/共121頁(yè)1加固機(jī)理夯擊三遍的情況

從左圖可以看出，每夯擊一遍時(shí)，體積變化有所減少，而地基承載力有所增長(zhǎng)，但體積的變化和承載力的提高，并不是遵照夯擊能的算術(shù)級(jí)數(shù)規(guī)律增加的。

第26頁(yè)/共121頁(yè)1加固機(jī)理彈簧活塞模型靜力固結(jié)理論與動(dòng)力固結(jié)理論的模型比較a)靜力固結(jié)理論模型b)動(dòng)力固結(jié)理論模型靜力固結(jié)理論(圖a)動(dòng)力固結(jié)理論(圖b)①不可壓縮的液體②固結(jié)時(shí)液體排出所通過(guò)的小孔，其孔徑是不變的③彈簧剛度是常數(shù)④活塞無(wú)摩阻力①含有少量氣泡的可壓縮液體②固結(jié)時(shí)液體排出所通過(guò)的小孔，其孔徑是變化的③彈簧剛度為變數(shù)④活塞有摩阻力第27頁(yè)/共121頁(yè)青島港8號(hào)碼頭強(qiáng)夯工程第28頁(yè)/共121頁(yè)動(dòng)力置換

整式置換：將碎石整體擠入淤泥中，作用機(jī)理類似于換土墊層。

樁式置換：形成樁式或墩式的碎石墩或樁。其作用機(jī)理類似于振沖法等形成的碎石樁。

1加固機(jī)理第29頁(yè)/共121頁(yè)樁式置換第30頁(yè)/共121頁(yè)第31頁(yè)/共121頁(yè)動(dòng)力置換(Railwaytrack,Malaysia)整式置換第32頁(yè)/共121頁(yè)動(dòng)力置換ALEXANDRIACITYCENTER(Shoppingcenter-Egypt)樁式置換第33頁(yè)/共121頁(yè)動(dòng)力置換的應(yīng)用范圍第34頁(yè)/共121頁(yè)動(dòng)力置換的應(yīng)用范圍第35頁(yè)/共121頁(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算施工方法質(zhì)量檢驗(yàn)發(fā)展趨勢(shì)加固機(jī)理工程實(shí)例第36頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算有效加固深度有效加固深度？經(jīng)強(qiáng)夯加固后，該土層強(qiáng)度和變形等指標(biāo)能滿足設(shè)計(jì)要求的土層范圍。系數(shù)，根據(jù)地基土性質(zhì)決定

夯錘重（t）

落距（m）

第37頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算有效加固深度影響H的因素除了錘重和落距外，還有地基土的性質(zhì)、不同土層的厚度和埋藏順序、地下水位以及其它強(qiáng)夯的設(shè)計(jì)參數(shù)。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試夯或當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定有效加固深度如果沒(méi)有則根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》的建議取值

強(qiáng)夯置換墩的深度土質(zhì)條件決定對(duì)淤泥、泥炭等粘性軟弱土層，置換墩應(yīng)穿透軟土層，著底在較好土層上

對(duì)深厚飽和粉土、粉砂，墩身可不穿透該層

第38頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算夯錘和落距夯錘落距單擊夯擊能=M*h總夯擊能=N*M*h單位夯擊能=N*M*h/A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深度等綜合考慮，并通過(guò)試驗(yàn)確定。

對(duì)飽和粘性土所需的能量不能一次施加，否則土體會(huì)產(chǎn)生側(cè)向擠出，強(qiáng)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(shí)間。

第39頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算夯錘和落距選擇合適的夯錘和落距圓形和方形氣孔式和封閉式

選擇夯錘

錘重

確定落距

根據(jù)單點(diǎn)夯擊能量

較適合的夯擊能

夯擊能最低值

介于底面積按土的性質(zhì)確定

第40頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算最佳夯擊能最佳夯擊能？在這樣的夯擊能作用下，地基中出現(xiàn)的孔隙水壓力達(dá)到土的自重壓力。粘性土中的確定

根據(jù)孔隙水壓力的疊加值

砂性土中的確定

繪制孔隙水壓力增量與夯擊擊數(shù)(夯擊能)的關(guān)系曲線

第41頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算夯擊點(diǎn)的布置夯擊點(diǎn)的布置根據(jù)基底平面形狀等邊三角形等腰三角形正方形應(yīng)考慮施工時(shí)吊機(jī)的行走通道

強(qiáng)夯置換墩位布置

等邊三角形正方形獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)根據(jù)基礎(chǔ)形式布置處理范圍應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)范圍，具體的放大范圍，可根據(jù)建筑物類型和重要性等因素決定。對(duì)一般建筑物，每邊超出基礎(chǔ)外緣寬度宜為設(shè)計(jì)深度的1/2～2/3，并不宜小于3m。

第42頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算夯擊點(diǎn)的布置夯擊點(diǎn)的間距確定原則：一般根據(jù)地基土的性質(zhì)和要求處理的深度而定，以保證使夯擊能量傳遞到深處和保護(hù)鄰近夯坑周圍所產(chǎn)生的輻射向裂隙。

1.強(qiáng)夯第一遍夯擊點(diǎn)間距可取夯錘直徑的2.5～3.5倍，第二遍夯擊點(diǎn)位于第一遍夯擊點(diǎn)之間。以后各遍夯擊點(diǎn)間距可適當(dāng)減小。

2.對(duì)處理深度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)夯置換墩間距應(yīng)根據(jù)荷載大小和原土的承載力選定，當(dāng)滿堂布置時(shí)可取夯錘直徑的2～3倍。對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)可取夯錘直徑的1.5～2.0倍。墩的計(jì)算直徑可取夯錘直徑的1.1～1.2倍。

第43頁(yè)/共121頁(yè)3.4夯擊點(diǎn)布置及間距

等邊三角形或正方形布置夯擊點(diǎn)。工業(yè)廠房可根據(jù)柱網(wǎng)來(lái)布置夯擊點(diǎn)。夯距通常為5—15m2設(shè)計(jì)計(jì)算夯擊點(diǎn)的布置第44頁(yè)/共121頁(yè)ThermalK-12EducationalPark,CoachellaValleyCalifornia(US)美國(guó)加州某工程夯點(diǎn)布置（正方形）第45頁(yè)/共121頁(yè)NICEAIRPORT(France)第46頁(yè)/共121頁(yè)AbuDhabiCorniche(UnitedArabEmirates)第47頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算夯擊擊數(shù)和遍數(shù)夯擊擊數(shù)

國(guó)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(dá)到液化壓力為準(zhǔn)則；有的以最后一擊的夯沉量達(dá)某一數(shù)值為限值；也有的以上、下二擊所產(chǎn)生的沉降差小于某一數(shù)值為標(biāo)準(zhǔn)?？傊?，各夯擊點(diǎn)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4～10擊。第48頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算夯擊擊數(shù)和遍數(shù)夯擊擊數(shù)強(qiáng)夯夯點(diǎn)的夯擊擊數(shù)按現(xiàn)場(chǎng)試夯得到的夯擊擊數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定

還要滿足

1.最后兩擊平均夯沉量不宜大于下列數(shù)值：?jiǎn)螕艉粨裟芰啃∮?000kN*m時(shí)為50mm；夯擊能為4000～6000kN*m時(shí)為100mm；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)大隆起;

3.不因夯坑過(guò)深而發(fā)生起錘困難。

第49頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算夯擊擊數(shù)和遍數(shù)夯擊擊數(shù)強(qiáng)夯置換點(diǎn)的夯擊擊數(shù)按現(xiàn)場(chǎng)試夯得到的夯擊擊數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定

還要滿足

1.墩底穿透軟弱土層，且達(dá)到設(shè)計(jì)墩長(zhǎng)

;

2.累計(jì)夯沉量為設(shè)計(jì)墩長(zhǎng)的1.5～2.0倍

;

3.最后兩擊的平均夯沉量不大于強(qiáng)夯的規(guī)定值。

第50頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算夯擊擊數(shù)和遍數(shù)夯擊遍數(shù)

夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)確定，可采用點(diǎn)夯2～3遍，對(duì)于滲透性較差的細(xì)顆粒土，必要時(shí)夯擊遍數(shù)可適當(dāng)增加。最后再以低能量滿夯2遍，滿夯還可采用輕錘或低落距錘多次夯擊，錘印搭接。第51頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算墊層鋪設(shè)

強(qiáng)夯前要求擬加固的場(chǎng)地必需具有一層稍硬的表層，使其能支承起重設(shè)備；并便于對(duì)所施工的“夯擊能”得到擴(kuò)散；同時(shí)也可加大地下水位與地表面的距離。對(duì)場(chǎng)地地下水位在-2m深度以下的砂礫石土層，可直接施行強(qiáng)夯，無(wú)需鋪設(shè)墊層；對(duì)地下水位較高的飽和粘性土與易液化流動(dòng)的飽和砂土，需要鋪設(shè)砂、砂礫或碎石墊層才能進(jìn)行強(qiáng)夯，否則土體會(huì)發(fā)生流動(dòng)。墊層厚度隨場(chǎng)地的土質(zhì)條件、夯錘重量及其形狀等條件而定。當(dāng)場(chǎng)地土質(zhì)條件好，夯錘小或形狀構(gòu)造合理，起吊時(shí)吸力小者，也可減少墊層厚度。墊層厚度一般為0.5～2.0m，保證地下水位低于坑底面以下2m。鋪設(shè)的墊層不能含有粘土。第52頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算間歇時(shí)間取決于加固土層中孔隙水壓力消散所需要的時(shí)間

砂性土消散快間歇時(shí)間很短連續(xù)夯粘性土消散慢孔壓疊加間歇時(shí)間長(zhǎng)設(shè)置袋裝砂井加速消散縮短間歇時(shí)間第53頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)計(jì)地面及深層變形目的：1.了解地表隆起的影響范圍及墊層的密實(shí)度變化；2.研究夯擊能與夯沉量的關(guān)系，用以確定單點(diǎn)最佳夯擊能量；3.確定場(chǎng)地平均沉降和搭夯的沉降量，用以研究強(qiáng)夯的加固效果。

手段：地面沉降觀測(cè)、深層沉降觀測(cè)和水平位移觀測(cè)。

第54頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)計(jì)地面及深層變形夯擊次數(shù)(或夯擊能)與夯坑體積和隆起體積關(guān)系曲線

陰影面積為有效壓實(shí)體積，越大表示效果越好。第55頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)計(jì)孔隙水壓力

一般可在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)沿夯擊點(diǎn)等距離的不同深度以及等深度的不同距離埋設(shè)雙管封閉式孔隙水壓力儀或鋼弦式孔隙水壓力儀，在夯擊作用下，進(jìn)行對(duì)孔隙水壓力沿深度和水平距離的增長(zhǎng)和消散的分布規(guī)律研究。從而確定兩個(gè)夯擊點(diǎn)間的夯距、夯擊的影響范圍、間歇時(shí)間以及飽和夯擊能等參數(shù)。第56頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)計(jì)側(cè)向擠壓力

將土壓力盒事先埋入土中后，在強(qiáng)夯加固前，各土壓力盒沿深度分布的土壓力的規(guī)律，應(yīng)與靜止土壓力相近似。在夯擊作用下，可測(cè)試每夯擊一次的壓力增量沿深度的分布規(guī)律。第57頁(yè)/共121頁(yè)2設(shè)計(jì)計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)計(jì)振動(dòng)加速度

通過(guò)測(cè)試地面振動(dòng)加速度可以了解強(qiáng)夯振動(dòng)的影響范圍。通常將地表的最大振動(dòng)加速度為0.98m/s2處作為設(shè)計(jì)時(shí)振動(dòng)影響安全距離。但由于強(qiáng)夯振動(dòng)的周期比地震短得多，強(qiáng)夯產(chǎn)生振動(dòng)作用的范圍也遠(yuǎn)小于地震的作用范圍，所以強(qiáng)夯施工時(shí)，對(duì)附近已有建筑物和正在施工的建筑物的影響肯定要比地震的影響為小。為了減少?gòu)?qiáng)夯振動(dòng)的影響，常在夯區(qū)周圍設(shè)置隔振溝。第58頁(yè)/共121頁(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算施工方法質(zhì)量檢驗(yàn)發(fā)展趨勢(shì)加固機(jī)理工程實(shí)例第59頁(yè)/共121頁(yè)3施工方法施工機(jī)械西歐國(guó)家大噸位的履帶式起重機(jī)穩(wěn)定性好，行走方便日本輪胎式起重機(jī)國(guó)外還制造了三足架和輪胎式強(qiáng)夯機(jī)，用于起吊40t夯錘，落距可達(dá)40m國(guó)外所用履帶吊都是大噸位的吊機(jī)，通常在100t以上第60頁(yè)/共121頁(yè)3施工方法施工機(jī)械我國(guó)只具備小噸位起重機(jī)的施工條件，只能使用滑輪組起吊夯錘，利用自動(dòng)脫鉤裝置強(qiáng)夯脫鉤裝置圖

1-吊鉤2-鎖卡焊合件3、6-螺栓4-開口銷5-架板7-墊圈8-止動(dòng)板9-銷軸10-螺母11-鼓形輪12-護(hù)板

第61頁(yè)/共121頁(yè)3施工方法施工步驟

強(qiáng)夯法施工的步驟：

1)清理并平整施工場(chǎng)地；

2)鋪設(shè)墊層，使在地表形成硬層，用以支承起重設(shè)備，確保機(jī)械通行和施工。同時(shí)可加大地下水和表層面的距離，防止夯擊的效率降低;

3)標(biāo)出第一遍夯擊點(diǎn)的位置，并測(cè)量場(chǎng)地高程；

4)起重機(jī)就位，使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置；

5)測(cè)量夯前錘頂標(biāo)高；

第62頁(yè)/共121頁(yè)3施工方法施工步驟6)將夯錘起吊到預(yù)定高度，待夯錘脫鉤自由下落后放下吊鉤，測(cè)量錘頂高程；若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時(shí)，應(yīng)及時(shí)將坑底整平；

7)重復(fù)步驟6)，按設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊；

8)換夯點(diǎn)，重復(fù)步驟4)～7)，完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊；

9)用推土機(jī)將夯坑填平，并測(cè)量場(chǎng)地高程；

10)在規(guī)定的間隔時(shí)間后，按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù)，最后用低能量滿夯，將場(chǎng)地表層土夯實(shí)，并測(cè)量夯后場(chǎng)地高程。第63頁(yè)/共121頁(yè)3施工方法施工步驟

強(qiáng)夯置換法施工的步驟：

1.清理并平整施工場(chǎng)地，當(dāng)表土松軟時(shí)可鋪設(shè)一層厚度為1.0～2.0m的砂石施工墊層；

2.標(biāo)出夯點(diǎn)位置，并測(cè)量場(chǎng)地高程；

3.起重機(jī)就位，夯錘置于夯點(diǎn)位置；

4.測(cè)量夯前錘頂高程；

5.夯擊并逐擊記錄夯坑深度。當(dāng)夯坑過(guò)深而發(fā)生起錘困難時(shí)停夯，向坑內(nèi)填料直至與坑頂平，記錄填料數(shù)量，如此重復(fù)直至滿足規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)完成一個(gè)墩體的夯擊；第64頁(yè)/共121頁(yè)3施工方法施工步驟6.按由內(nèi)向外，隔行跳打原則完成全部夯點(diǎn)的施工；

7.推平場(chǎng)地，用低能量滿夯，將場(chǎng)地表層松土夯實(shí)，并測(cè)量夯后場(chǎng)地高程；

8.鋪設(shè)墊層，并分層碾壓密實(shí)。第65頁(yè)/共121頁(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算施工方法質(zhì)量檢驗(yàn)發(fā)展趨勢(shì)加固機(jī)理工程實(shí)例第66頁(yè)/共121頁(yè)4質(zhì)量檢驗(yàn)

強(qiáng)夯施工結(jié)束后應(yīng)間隔一定時(shí)間方能對(duì)地基加固質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)碎石土和砂土地基，其間隔時(shí)間可取7～14d；對(duì)粉土和粘性土地基可取14～28d。強(qiáng)夯置換地基的間隔時(shí)間可取28d。

強(qiáng)夯處理后的地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載力檢驗(yàn)應(yīng)采用原位測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)；強(qiáng)夯置換后的地基，承載力檢驗(yàn)除應(yīng)采用單墩載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)外，尚應(yīng)采用動(dòng)力觸探等有效手段查明置換墩著底情況及承載力與密度隨深度的變化，對(duì)飽和粉土地基允許采用單墩復(fù)合地基載荷試驗(yàn)代替單墩載荷試驗(yàn)。

第67頁(yè)/共121頁(yè)4質(zhì)量檢驗(yàn)

竣工驗(yàn)收承載力檢驗(yàn)的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地復(fù)雜程度和建筑物的重要性確定，對(duì)于簡(jiǎn)單場(chǎng)地上的一般建筑物，每個(gè)建筑地基的載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)點(diǎn)不應(yīng)少于3點(diǎn)；對(duì)于復(fù)雜場(chǎng)地或重要建筑地基應(yīng)增加檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)。強(qiáng)夯置換地基載荷試驗(yàn)檢驗(yàn)和置換墩著底情況檢驗(yàn)數(shù)量均不應(yīng)少于墩點(diǎn)數(shù)的1％，且不應(yīng)少于3點(diǎn)。

檢測(cè)點(diǎn)位置可分別布置在夯坑內(nèi)、夯坑外和夯擊區(qū)邊緣。檢驗(yàn)深度應(yīng)不小于設(shè)計(jì)處理的深度。

第68頁(yè)/共121頁(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算施工方法質(zhì)量檢驗(yàn)發(fā)展趨勢(shì)加固機(jī)理工程實(shí)例第69頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

工程概況

上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)位于長(zhǎng)江入海口南岸的瀕海地帶，是我國(guó)和上海市九五期間重大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目。其中機(jī)坪，滑行道為“圍海促淤”造成，本次地基處理大部份位于稻田內(nèi)，地表水系發(fā)育，溝浜縱橫。在地基處理強(qiáng)夯影響深度范圍內(nèi)地層有粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，含水量為36％～47％，孔隙比大于1，粘粒含量高，粘性較強(qiáng)，且呈流塑狀，基本承載力是很低的，經(jīng)強(qiáng)夯加固后，需要觸變固結(jié)的時(shí)間較長(zhǎng)。設(shè)計(jì)要求經(jīng)強(qiáng)夯法加固后其靜力觸探比貫入阻力當(dāng)量值大于2MPa，標(biāo)貫擊數(shù)當(dāng)量值大于6擊，地基反應(yīng)模量大于30MN／m，墊層干密度大于1.9g/cm3，并按相應(yīng)頻率檢測(cè)各項(xiàng)考核指標(biāo)，評(píng)價(jià)強(qiáng)夯施工質(zhì)量。

第70頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

強(qiáng)夯試驗(yàn)(一)試夯目的

1、通過(guò)試夯試驗(yàn)，確定適合本地質(zhì)條件的強(qiáng)夯施工措施。

2、總結(jié)強(qiáng)夯墊層一次攤鋪，進(jìn)行強(qiáng)夯后表層地基反應(yīng)模量檢測(cè)指標(biāo)難以達(dá)標(biāo)的主要原因，旨在強(qiáng)調(diào)強(qiáng)夯墊層分二次攤鋪的技術(shù)效果。

3、預(yù)測(cè)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效果。

第71頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

強(qiáng)夯試驗(yàn)(二)試夯區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1、試夯區(qū)位置選擇在地基條件具有代表性的滑行道上，面積約10000m2，分4個(gè)區(qū)試夯。

2、試夯機(jī)具為強(qiáng)夯機(jī)W1001-25型履帶式吊車，自動(dòng)脫鉤，夯錘質(zhì)量15t，直徑2.52m，錘底靜壓力25kPa～30kPa，圓柱形鑄銅錘，帶有四個(gè)排氣孔。

3、強(qiáng)夯墊層材料及其攤鋪，采用山皮土(碎石土)作為強(qiáng)夯墊層，最大粒徑小于10cm，山皮石(碎石)，粒徑2～10cm的質(zhì)量大于總質(zhì)量的50％，含水、含泥量小于20％，不均勻系數(shù)Cu≥5，曲率系數(shù)Cc=1～3。試夯區(qū)首次攤鋪厚度為(60±5)cm或(70±5)cm，末次攤鋪厚度(40±5)cm和(30±5)cm，設(shè)計(jì)總厚度為1.0m。第72頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

強(qiáng)夯試驗(yàn)4、試夯參數(shù)選擇，根據(jù)《上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)機(jī)坪、滑行道工程地基處理技術(shù)文件》選擇試夯參數(shù)。分區(qū)編號(hào)分區(qū)名稱墊層厚度k/cm夯型單擊夯能R/kJ夯擊遍數(shù)單點(diǎn)擊數(shù)/擊夯點(diǎn)間距l(xiāng)/m夯點(diǎn)布置A滑行道停機(jī)坪60+4070+30點(diǎn)夯2000第一遍8-103.5*3.5正方形1500第二遍6-8滿夯1000第一遍3-5夯間連接800第二遍2-3普夯搭接d/4B道肩60+40點(diǎn)夯1000第一遍8-103.5*3.5正方形1000第二遍6-8滿夯800第一遍3-5夯間連接500第二遍2-3普夯搭接d/4試夯參數(shù)選擇表第73頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

強(qiáng)夯試驗(yàn)

現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)址地表水系發(fā)育，溝浜縱橫，地下水位埋深較淺，地基土含水量大，且地下水受潮汐影響而周期性變動(dòng)，使地下滲流不穩(wěn)定，加之地基處理面積大，施工期又處于梅雨季節(jié)，為施工排水造成困難。根據(jù)強(qiáng)夯加固執(zhí)理，降排水尤其重要。

1、充分利用現(xiàn)有水系降排水。

2、充分利用明(暗)浜降排水。

3、間隔10～15m和30m縱橫向開挖盲溝和明排水溝，使其與場(chǎng)區(qū)明(暗)浜連通強(qiáng)制排水。第74頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

強(qiáng)夯試驗(yàn)4、在明暗浜及排水盲溝角點(diǎn)處設(shè)集水井，并設(shè)泵將井內(nèi)水抽至場(chǎng)外，盡量降低地下水位。

5、對(duì)強(qiáng)夯施工分區(qū)進(jìn)行調(diào)整，先利用水系、明(暗)浜及排水溝排水，進(jìn)行區(qū)塊內(nèi)強(qiáng)夯，強(qiáng)夯結(jié)束后，回填處理明暗浜，然后進(jìn)行下一區(qū)塊降排水和強(qiáng)夯施工，由此在施工區(qū)形成小排水范圍，從而保證強(qiáng)夯效果。

6、場(chǎng)區(qū)外圍四周設(shè)排水溝，將施工區(qū)內(nèi)小排水溝中水排至外圍，流向場(chǎng)外河道，并保證溝底積水深小于20cm。第75頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

強(qiáng)夯試驗(yàn)(四)試夯區(qū)施工方法及其控制

1、試夯I、Ⅱ、Ⅳ區(qū)點(diǎn)夯分兩遍完成，隔點(diǎn)不隔行，單點(diǎn)擊數(shù)一次完成，試夯Ⅲ區(qū)點(diǎn)夯一次完成。滿夯分兩遍完成，先夯間滿夯，再普夯。

2、點(diǎn)夯停夯標(biāo)準(zhǔn)，原則上夯8擊，夯坑深度不足1.0～1.2m時(shí)夯10擊，以確保能量，再輔以最后兩擊平均夯沉量不大于5～10cm，實(shí)際施工中，當(dāng)試夯區(qū)單點(diǎn)擊數(shù)4～5擊，夯坑深度1.2～1.3m，現(xiàn)場(chǎng)均已停夯，此時(shí)強(qiáng)夯機(jī)嚴(yán)重陷車，起錘也相當(dāng)困難。第76頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

強(qiáng)夯試驗(yàn)3、控制間歇時(shí)間，兩遍點(diǎn)夯間歇時(shí)間不少于20天左右，以超孔壓消散大于70％以上控制，點(diǎn)夯與滿夯間歇時(shí)間不少于15天，具體以超孔隙水壓力消散大于50％確定。

4、為確保表層地基反應(yīng)模量考核指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，滿夯時(shí)將表層20～40cm深推、耙松晾曬后，再拌合推平碾壓，最后補(bǔ)鋪山皮土至道槽設(shè)計(jì)標(biāo)高。

5、每次攤鋪山皮土前或滿夯后，即夯前夯后開挖斷面尺寸為(底寬×上寬×高)60cm×70cm×80cm的盲溝，并和80cm×200cm×150cm的明排水連通，排水溝角點(diǎn)開挖集水井設(shè)泵抽水，盲溝內(nèi)回填山皮石。

6、第二遍點(diǎn)夯在不推平第一遍點(diǎn)夯夯坑前提下進(jìn)行，對(duì)此應(yīng)提前尋找行車路線。第77頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

強(qiáng)夯試驗(yàn)－試夯區(qū)檢測(cè)孔壓監(jiān)測(cè)結(jié)果

點(diǎn)夯間超孔隙水壓力消散大于70％以上所需的間歇時(shí)間一般為3～4周，點(diǎn)夯與滿夯間超孔隙水壓力消散大于50％所需的間歇時(shí)間為2周。

第78頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

強(qiáng)夯試驗(yàn)－試夯區(qū)檢測(cè)強(qiáng)夯影響深度1)從理論計(jì)算強(qiáng)夯影響深度大于7m，但從孔壓反映的影響深度曲線看出本次強(qiáng)夯影響深度大于6m，但5m以上地層加固效果比較明顯見圖；

2)3.5m以上地層孔壓增幅大，2.5m以上地層孔壓消散慢，3.5～6.0m地層孔壓增幅相對(duì)較小，消散很快。

第79頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

強(qiáng)夯試驗(yàn)－試夯區(qū)檢測(cè)地面變形監(jiān)測(cè)地面隆起量的計(jì)算－試夯區(qū)平均夯沉量計(jì)算

第80頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

強(qiáng)夯試驗(yàn)－試夯區(qū)檢測(cè)原位測(cè)試

按施工過(guò)程跟蹤檢測(cè)和間歇3～4周相結(jié)合的辦法進(jìn)行，試夯I區(qū)，檢測(cè)三次，二次在四夯間、兩夯間并進(jìn)行標(biāo)貫試驗(yàn)；試夯Ⅱ、Ⅲ區(qū)檢測(cè)兩次，標(biāo)貫試驗(yàn)兩次。當(dāng)試夯I區(qū)第二遍點(diǎn)夯間歇46天，試夯Ⅱ、Ⅲ區(qū)點(diǎn)夯完間歇34天，對(duì)地基土再次進(jìn)行靜力觸探和標(biāo)貫檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果，標(biāo)貫擊數(shù)N為2.4～4.3，靜力觸探為1.55～1.93MPa，分別小于設(shè)計(jì)要求的6擊和2MPa，均不滿足設(shè)計(jì)要求。本次檢測(cè)中在4.5～6.0m仍有標(biāo)貫試驗(yàn)和靜力觸探曲線的突變，分析認(rèn)為須采取有效措施降低地下水位，使軟土盡快固結(jié)，在垂直滑行道中線每10～15m開挖盲溝，每30m開挖明排水溝，及時(shí)將地表水和夯坑積水引排，盲溝內(nèi)回填山皮石，并與外圍排水體系形成排水網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)間隔加壓穩(wěn)定，延長(zhǎng)超孔壓消散時(shí)間，由于軟土觸變性，強(qiáng)度逐漸提高。第81頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

強(qiáng)夯試驗(yàn)－試夯區(qū)檢測(cè)淺表層地基的模量檢測(cè)

試夯試驗(yàn)中，滿夯后采用深推、耙松和晾曬，每間隔一定距離開挖盲溝和明排水溝排水，采用反挖夯點(diǎn)填料和夯間涌土，并充分拌合晾曬后推平碾壓，表層指標(biāo)檢測(cè)時(shí)均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

第82頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

大面積強(qiáng)夯施工

本次地基處理采用夯填料分二次攤鋪，并對(duì)強(qiáng)夯參數(shù)、施工工藝在試夯試驗(yàn)基礎(chǔ)上做了相應(yīng)的調(diào)整。堅(jiān)持按分區(qū)分段施工特點(diǎn)，采用試夯降排水方案實(shí)施大面積強(qiáng)夯降排水。

大面積強(qiáng)夯參數(shù)選擇

第83頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

1、點(diǎn)夯分兩遍完成，隔點(diǎn)不隔行，單點(diǎn)擊數(shù)一次完成，滿夯一次完成。

2、點(diǎn)夯停夯標(biāo)準(zhǔn)，原則上夯8擊，夯坑深度不足1.0m時(shí)夯10擊，以確保能量，再輔以最后兩擊平均夯沉量不大于10cm控制。

3、控制間歇時(shí)間，兩遍夯擊的間歇時(shí)間不少于20天，點(diǎn)夯與滿夯的間歇時(shí)間不少于15天。

4、夯墊料鋪筑，分兩次攤鋪，第一次攤鋪厚度為60±5cm，第二次攤鋪厚度為40±5cm。大面積強(qiáng)夯施工方法及現(xiàn)場(chǎng)控制第84頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

5、為使地基反應(yīng)模量達(dá)設(shè)計(jì)要求，滿夯后將表層20～40cm深推、耙松、晾曬后再拌合、碾壓、回填，補(bǔ)填40cm山皮土至道槽設(shè)計(jì)標(biāo)高。

6、每次鋪料前強(qiáng)夯后均要適度碾壓，以減少能量損失。

7、滿夯前夯坑積水和地表水要及時(shí)抽排，每8m和16m挖主次盲溝，并和外圍排水溝形成排水網(wǎng)絡(luò)。大面積強(qiáng)夯施工方法及現(xiàn)場(chǎng)控制第85頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

1、土基面標(biāo)高的施工控制考慮墊層密實(shí)和地面夯沉兩部分，設(shè)計(jì)要求道槽填挖方計(jì)算時(shí)考慮平均預(yù)留夯沉量為35cm，即土基標(biāo)高＝設(shè)計(jì)道槽標(biāo)高-65cm(山皮土堆填厚度均按100cm)，實(shí)測(cè)土基標(biāo)高平均3.61m比設(shè)計(jì)土基標(biāo)高平均3.43m抬高約18cm，僅此一項(xiàng)節(jié)約山皮土6.6萬(wàn)噸，節(jié)約資金250萬(wàn)元。技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果經(jīng)濟(jì)效果第86頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

2、夯沉量的控制由于大面積強(qiáng)夯時(shí)，夯點(diǎn)間距擴(kuò)大為4m×4m，個(gè)別區(qū)域4.5m×4.5m，單點(diǎn)夯擊能減少到1500kJ，單點(diǎn)擊效6～8擊，滿夯推平后，實(shí)測(cè)全場(chǎng)區(qū)平均夯沉量為20～23cm，實(shí)測(cè)標(biāo)高平均為3.87m，設(shè)計(jì)平均標(biāo)高為3.73m，山皮土厚度節(jié)約12～15cm，節(jié)約山皮土約4.8萬(wàn)噸，節(jié)約資金約180萬(wàn)元。以上兩項(xiàng)共計(jì)節(jié)約資金430萬(wàn)元。技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果經(jīng)濟(jì)效果第87頁(yè)/共121頁(yè)5工程實(shí)例上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)軟土地基強(qiáng)夯處理

技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果技術(shù)效果第88頁(yè)/共121頁(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算施工方法質(zhì)量檢驗(yàn)發(fā)展趨勢(shì)加固機(jī)理工程實(shí)例第89頁(yè)/共121頁(yè)6發(fā)展趨勢(shì)

動(dòng)力排水固結(jié)法

動(dòng)靜結(jié)合排水固結(jié)法

強(qiáng)夯法的兩種新工法

第90頁(yè)/共121頁(yè)6發(fā)展趨勢(shì)

動(dòng)力排水固結(jié)法

動(dòng)靜結(jié)合排水固結(jié)法

強(qiáng)夯法的兩種新工法

動(dòng)力排水固結(jié)法

1.Smoltczyk認(rèn)為動(dòng)力固結(jié)法只適于塑性指數(shù)Ip≤10的土，Gambin也給出類似的結(jié)論。軟粘土地基動(dòng)力固結(jié)法失敗的原因主要是對(duì)軟粘土的特性了解不夠，所采用的動(dòng)力固結(jié)法工藝不適合軟粘土地基的加固；2.馮遺興等人采取了適應(yīng)軟粘土動(dòng)力固結(jié)加固的有效排水系統(tǒng)，采用了適應(yīng)軟粘土地基的“先輕后重、逐級(jí)加能、少擊多遍、逐層加固”的夯擊方式，確立了一整套動(dòng)力固結(jié)法新工藝。第91頁(yè)/共121頁(yè)6發(fā)展趨勢(shì)動(dòng)力排水固結(jié)法

加固機(jī)理

在砂墊層(或吹填砂層)上往下插設(shè)塑料排水板至軟土層中，然后以嚴(yán)格控制的強(qiáng)夯動(dòng)力產(chǎn)生附加應(yīng)力，作用到軟土中，產(chǎn)生相應(yīng)的超孔隙水壓力；借助于插設(shè)塑料排水板所形成的“水柱”作為傳遞工具，將強(qiáng)夯產(chǎn)生的附加應(yīng)力迅即傳到“水柱”的底部，從而使排水板所達(dá)到的深度范圍內(nèi)的軟土都受到強(qiáng)夯的影響；同時(shí)，動(dòng)載壓縮波傳到地表臨空面時(shí)反射則成為拉伸波再傳入土中，土愈是軟，抗拉強(qiáng)度愈低，則愈容易產(chǎn)生拉伸微裂紋，在很高的孔隙壓力梯度作用下，軟土中的拉伸微裂紋貫通成排水通道，與排水板構(gòu)成橫豎交叉的網(wǎng)狀排水系統(tǒng)，使軟土中高壓孔隙水經(jīng)網(wǎng)狀排水系統(tǒng)很快排到地表夯坑或排水砂層中，立即排出或流散。第92頁(yè)/共121頁(yè)6發(fā)展趨勢(shì)動(dòng)力排水固結(jié)法

加固機(jī)理

隨著土中孔隙壓力消散，軟土含水量和孔隙比明顯降低，軟土固結(jié)后變成較密實(shí)的可塑狀土，強(qiáng)度大幅度增長(zhǎng)，壓縮性大大減低；因強(qiáng)夯時(shí)附加動(dòng)應(yīng)力很高，往往比后續(xù)使用荷載高2~3個(gè)數(shù)量級(jí)，用動(dòng)力排水固結(jié)工法加固后，淺層地基土成為超固結(jié)土，即使深層土有一些差異沉降，由于地表12m已成為硬殼層，能調(diào)整地基差異沉降，從而使表層僅呈現(xiàn)小量的較均勻沉降，而不會(huì)出現(xiàn)明顯的不均勻沉降。

第93頁(yè)/共121頁(yè)6發(fā)展趨勢(shì)動(dòng)力排水固結(jié)法

主要優(yōu)點(diǎn)

(1)傳統(tǒng)強(qiáng)夯法為一種大能量和能量積聚的動(dòng)力固結(jié)方法，采用重錘多擊，適用砂性土加固。而動(dòng)力排水固結(jié)工法采用嚴(yán)格控制強(qiáng)夯動(dòng)力和夯擊能，使軟粘土中產(chǎn)生的超孔隙水壓力不過(guò)快上升，以確保軟土不變成“橡皮土”，成功地克服了傳統(tǒng)強(qiáng)夯法用于軟土的致命弱點(diǎn)；

(2)利用塑料排水板所形成的“水柱”將強(qiáng)夯產(chǎn)生的附加應(yīng)力快速向土體深部傳遞，從而大大擴(kuò)展了強(qiáng)夯的影響深度，使動(dòng)力排水固結(jié)工法用于加固深厚軟土成為可能，已有的工程實(shí)例表明，動(dòng)力排水固結(jié)工法的加固深度已超過(guò)25m，大大突破了傳統(tǒng)強(qiáng)夯法有限的加固深度(6m)；

第94頁(yè)/共121頁(yè)6發(fā)展趨勢(shì)動(dòng)力排水固結(jié)法

主要優(yōu)點(diǎn)

(3)巧妙利用動(dòng)載壓縮波在層狀土中傳播與反射而使軟土產(chǎn)生的拉伸微裂紋，以及在較高孔壓梯度作用下，拉伸微裂紋又貫通成水平排水通道，并與排水板構(gòu)成橫豎交叉的網(wǎng)狀排水系統(tǒng)，從而使軟土中高壓孔隙水經(jīng)網(wǎng)狀排水系統(tǒng)很快排出，大大加速了軟土的固結(jié)過(guò)程；

(4)將受到嚴(yán)格控制的強(qiáng)夯動(dòng)力反復(fù)、逐步增強(qiáng)地作用于軟土，使軟土中的超孔隙水壓力維持在較高的、必要的、合理的水平上，既不破壞軟土的結(jié)構(gòu)，又能加速軟土中孔隙水的快速排出，達(dá)到快速、穩(wěn)步加固軟土的目的，這是傳統(tǒng)強(qiáng)夯法無(wú)法做到的。

第95頁(yè)/共121頁(yè)6發(fā)展趨勢(shì)動(dòng)力排水固結(jié)法

動(dòng)力排水固結(jié)工法與傳統(tǒng)強(qiáng)夯法對(duì)比表第96頁(yè)/共121頁(yè)

自1989年以來(lái)，新強(qiáng)夯法在我國(guó)已成功地完成了50余項(xiàng)工程，如上海某機(jī)場(chǎng)，深圳世界之窗填海區(qū)，深圳多座立交橋，深圳春風(fēng)路高架橋，深圳機(jī)場(chǎng)達(dá)利花園，海南大學(xué)圖書館，海南邊防局三亞海警基地，深圳保安中心區(qū)羅田路、興華西路等，所有工程均取得上佳的工程效果。6發(fā)展趨勢(shì)動(dòng)力排水固結(jié)法

三項(xiàng)加固前后部分測(cè)點(diǎn)地基土物理力學(xué)指標(biāo)比較

第97頁(yè)/共121頁(yè)6發(fā)展趨勢(shì)

動(dòng)力排水固結(jié)法

動(dòng)靜結(jié)合排水固結(jié)法

強(qiáng)夯法的兩種新工法

動(dòng)靜結(jié)合排水固結(jié)法

動(dòng)靜結(jié)合排水固結(jié)法的基本思想是，通過(guò)改善地基土的排水條件，將強(qiáng)夯法和填土預(yù)壓法相結(jié)合，利用動(dòng)荷載較大的沖擊能激發(fā)較高的孔隙水壓力，在靜荷載作用下孔壓消散固結(jié)，土體強(qiáng)度得以提高。第98頁(yè)/共121頁(yè)6發(fā)展趨勢(shì)動(dòng)靜結(jié)合排水固結(jié)法

特點(diǎn)(1)夯擊前應(yīng)鋪設(shè)足夠厚度的墊層(如砂墊層和預(yù)壓填土)，避免夯錘直接接觸軟土而導(dǎo)致橡皮土現(xiàn)象，同時(shí)填土亦作為靜荷載。

(2)必須有較好的排水條件，保證動(dòng)荷載作用下產(chǎn)生的孔隙水壓力能迅速消散，土體固結(jié)。這是軟土強(qiáng)度得