1、強(qiáng)夯法施工的,路基強(qiáng)夯施工技術(shù),強(qiáng)夯技術(shù)交底,強(qiáng)夯法施工的,主 要 內(nèi) 容,1 加固機(jī)理,3 施工方法,4 質(zhì)量檢驗(yàn),2 工程實(shí)例,強(qiáng)夯法施工的,強(qiáng)夯是法國Menard技術(shù)公司于1969年首創(chuàng)的一種地基加固方法，我國于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。它通過一般830t的重錘(最重可達(dá)200t)和820m的落距(最高可達(dá)40m)，對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,強(qiáng)夯法施工的,等等,對于高飽和度的可采用強(qiáng)夯置換法,概述,強(qiáng)夯法施工的,建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ79-2002)規(guī)定,概

2、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)前必須通過現(xiàn)場試驗(yàn)確定其適用性和處理效果。,強(qiáng)夯法施工的,概述,強(qiáng)夯法的優(yōu)點(diǎn),加固效果好,使用經(jīng)濟(jì),施工簡單,強(qiáng)夯法加袋裝砂井,強(qiáng)夯法施工的,概述,國內(nèi)發(fā)展階段,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) 。,強(qiáng)夯法施工的,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

3、技術(shù)優(yōu)勢互補(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)；,強(qiáng)夯法施工的,施工方法,質(zhì)量檢驗(yàn),加固機(jī)理,工程實(shí)例,強(qiáng)夯法施工的,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,強(qiáng)夯法施工的,1 加固機(jī)理,某工程測得的單點(diǎn)夯夯坑夯沉量及 周圍地表隆起情況,強(qiáng)夯法施工的,1 加固機(jī)理,對非飽和土地基,壓密過程基本上同實(shí)驗(yàn)室中的擊實(shí)實(shí)驗(yàn)相同，擠密振密效果明顯。,對飽和無粘性土地基,土體可能會(huì)產(chǎn)生液化，其壓密過程同爆破和振動(dòng)密實(shí)的過程相同。,對飽和粘性土地基,產(chǎn)生超孔壓，并且逐漸消散，地

4、基土固結(jié)，孔隙比減小，強(qiáng)度提高。,強(qiáng)夯法施工的,動(dòng)力密實(shí),動(dòng)力荷載減小土孔隙，提高強(qiáng)度,處理細(xì)顆粒飽和土,1 加固機(jī)理,動(dòng)力固結(jié),動(dòng)力置換,強(qiáng)夯法施工的,1 加固機(jī)理,強(qiáng)夯法施工的,1 加固機(jī)理,Menard首次對傳統(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)

5、，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。,強(qiáng)夯法施工的,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，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。,強(qiáng)夯法施工的,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

6、結(jié)理論模型 b)動(dòng)力固結(jié)理論模型,強(qiáng)夯法施工的,2 工程實(shí)例,三淅高速TJ08標(biāo)新積黃土地基強(qiáng)夯處理,工程概況,三淅高速靈盧段TJ08標(biāo)是河南省的重點(diǎn)在建項(xiàng)目。它的修建保證了盧氏縣的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也使的河南省縣縣通高速的設(shè)計(jì)規(guī)劃得以實(shí)現(xiàn)。我標(biāo)段有3段新積黃土地，設(shè)計(jì)要求強(qiáng)夯施工。 設(shè)計(jì)要求經(jīng)強(qiáng)夯法加固原地面，使原地面地基承載力達(dá)到要求，開始路基填筑。保證了路基施工的質(zhì)量。,強(qiáng)夯法施工的,2 工程實(shí)例,夯擊點(diǎn)的布置,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1/22/3，并不宜小于3m。,強(qiáng)夯法施工的,2 工程實(shí)

7、例,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2.53.5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23倍。對獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)可取夯錘直徑的1.52.0倍。墩的計(jì)算直徑可取夯錘直徑的1.11.2倍。,強(qiáng)夯法施工的,2 工程實(shí)例,夯擊擊數(shù)和遍數(shù),夯 擊 擊 數(shù),國內(nèi)確定夯擊擊數(shù)的

8、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)。總之，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410擊。,強(qiáng)夯法施工的,2 工程實(shí)例,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23遍，對于滲透性較差的細(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。,強(qiáng)夯法施工的,2 工程實(shí)例,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

9、壓疊加,間歇時(shí)間長,設(shè)置袋裝砂井,加速消散,縮短間歇時(shí)間,強(qiáng)夯法施工的,2 工程實(shí)例,現(xiàn)場測試設(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、深層沉降觀測和水平位移觀測。,強(qiáng)夯法施工的,2 工程實(shí)例,現(xiàn)場測試設(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。,強(qiáng)夯法施工的,施工方法,質(zhì)量檢驗(yàn),加固機(jī)理,工程實(shí)例,強(qiáng)夯法施工的,3 施工方法,施工機(jī)械,

10、西歐國家,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,國外所用履帶吊都是大噸位的吊機(jī)，通常在100t以上,強(qiáng)夯法施工的,3 施工方法,施工機(jī)械,我國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,強(qiáng)夯法施工的,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)

11、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，并測量場地高程； 4) 起重機(jī)就位，使夯錘對準(zhǔn)夯點(diǎn)位置； 5) 測量夯前錘頂標(biāo)高；,強(qiáng)夯法施工的,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，并測量場地高程； 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

12、夯，將場地表層土夯實(shí)，并測量夯后場地高程。,強(qiáng)夯法施工的,3 施工方法,施工步驟,強(qiáng)夯置換法施工的步驟： 1. 清理并平整施工場地，當(dāng)表土松軟時(shí)可鋪設(shè)一層厚度為1.02.0m的砂石施工墊層； 2. 標(biāo)出夯點(diǎn)位置，并測量場地高程； 3. 起重機(jī)就位，夯錘置于夯點(diǎn)位置； 4. 測量夯前錘頂高程； 5. 夯擊并逐擊記錄夯坑深度。當(dāng)夯坑過深而發(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；,強(qiáng)夯法施工的,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. 推平場地，用低能量滿夯，將場地表層松土夯實(shí)，并測量夯后場地高程； 8. 鋪設(shè)墊層，并分層碾壓密實(shí)。,強(qiáng)夯法施工的,施工方法,質(zhì)量檢驗(yàn),加固機(jī)理,工程實(shí)例,強(qiáng)夯法施工的,4 質(zhì)量檢驗(yàn),強(qiáng)夯施工結(jié)束后應(yīng)間隔一定時(shí)間方能對地基加固質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，對碎石土和砂土地基，其間隔時(shí)間可取714d；對粉土和粘性土地基可取1428d。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