03--水利工程地基处理--强夯 1ppt课件

1、第三章 强夯法 Dynamic Compaction，Dynamic Consolidation概概 述述 是一种将几十吨是一种将几十吨(最大最大200t)的重锤，从几十米的重锤，从几十米(最大最大40m)的高处自由落下，对土进行强力夯击的方法。的高处自由落下，对土进行强力夯击的方法。 这是在重锤夯实法起重机将夯锤提到一定高度自这是在重锤夯实法起重机将夯锤提到一定高度自由下落，锤重由下落，锤重1.53t，落距为，落距为2.54.5m的基础上发展的基础上发展起来的一种地基处理的新方法。有效加固深度起来的一种地基处理的新方法。有效加固深度510m。 强夯置换碎石形成复合地基深强夯置换碎石形成复合地

2、基深37m）。）。第一节第一节 概述概述1 1、强夯法、强夯法(Dynamic Compaction(Dynamic Compaction，Dynamic Dynamic Consolidation)Consolidation) 强夯是法国强夯是法国MenardMenard技术公司于技术公司于19691969年首创的一种年首创的一种地基加固方法，通过地基加固方法，通过101040t40t的重锤和的重锤和101040m40m的落距，的落距，对地基土施加很大的冲击能。我国对地基土施加很大的冲击能。我国19781978年在天津新港年在天津新港进行了试验。进行了试验。 在地基土中所出现的冲击波和动应力

3、，可提高地基在地基土中所出现的冲击波和动应力，可提高地基土的强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消土的强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性等。同时，夯击能还可提高土除湿陷性黄土的湿陷性等。同时，夯击能还可提高土层的均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降。层的均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降。2 2、强夯置换、强夯置换(Dynamic Replacenlent)(Dynamic Replacenlent) 强夯置换法是采用在夯坑内回填块石、碎石等粗颗强夯置换法是采用在夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料，用夯锤夯击形成连续的强夯置换墩，也即砂粒材料，用夯锤夯击形成连续

4、的强夯置换墩，也即砂石桩与软土的复合地基。石桩与软土的复合地基。 也称为动力置换、强夯挤淤。具有加固效果显著、也称为动力置换、强夯挤淤。具有加固效果显著、施工工期短和施工费用低等优点。施工工期短和施工费用低等优点。第一节 概述3 3、适用范围、适用范围( (建筑地基处理技术规范建筑地基处理技术规范JGJ79-2019JGJ79-2019) ) 强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。 强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑流塑强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑

5、流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程。第一节 概述4 4、应用情况、应用情况 应用强夯法和强夯置换法处理的工程范围极为广泛，应用强夯法和强夯置换法处理的工程范围极为广泛，有工业与民用建筑、仓库、油罐、储仓、公路和铁路有工业与民用建筑、仓库、油罐、储仓、公路和铁路路基、飞机场跑道及码头等。路基、飞机场跑道及码头等。 强夯法在某种程度上比机械的、化学的和其它力学强夯法在某种程度上比机械的、化学的和其它力学的加固方法更为广泛和有效。的加固方法更为广泛和有效。第一节 概述它是重锤夯实法的基础上发展起来的，但又与重锤夯实它是重锤夯实法的基础上发展起来的，

6、但又与重锤夯实法迥然不同的一项新技术。法迥然不同的一项新技术。强夯法与以往的机械夯实、爆炸夯实等比较有以下特点：强夯法与以往的机械夯实、爆炸夯实等比较有以下特点：1. 平均每次夯击能量比普通夯法能量大的多。平均每次夯击能量比普通夯法能量大的多。2. 以往的夯实方法，能量不大，仅限于表层加固，而强以往的夯实方法，能量不大，仅限于表层加固，而强夯法能根据地基的加固要求来确定夯击点间距及夯击夯法能根据地基的加固要求来确定夯击点间距及夯击方式，依次按需要加固的深度进行改良，使地基深层方式，依次按需要加固的深度进行改良，使地基深层得到加固。得到加固。3.施工中，夯击能量可以分几遍进行夯击。施工中，夯击能

7、量可以分几遍进行夯击。4.地基经过强夯加固后，能消除不均匀沉降现象，这是地基经过强夯加固后，能消除不均匀沉降现象，这是任何天然地基所不能达到的。任何天然地基所不能达到的。 第一节 概述第二节 强夯法加固的一般机理加固原理加固原理 利用强大的夯击能给地基一利用强大的夯击能给地基一冲击力，并在地基中产生冲击波，冲击力，并在地基中产生冲击波，在冲击力作用下，夯锤对上部土在冲击力作用下，夯锤对上部土体进行冲切，土体结构破坏，形体进行冲切，土体结构破坏，形成夯坑，并对周围土进行动力挤成夯坑，并对周围土进行动力挤压。压。 第二节 强夯法加固的一般机理加固机理：加固机理： 1. 1.动力密实动力密实 2.

8、2.动力固结动力固结 3. 3.动力置换动力置换 4. 4.震动波压密理论震动波压密理论 取决于地基土的类别和强夯施工取决于地基土的类别和强夯施工工艺。工艺。第二节 强夯法加固的一般机理1.1.动力密实动力密实 多孔隙、粗颗粒、非饱和土多孔隙、粗颗粒、非饱和土: :用冲击型动力荷载，土体被破坏，用冲击型动力荷载，土体被破坏，土颗粒相互靠拢，排出孔隙中的土颗粒相互靠拢，排出孔隙中的气体、颗粒重新排列，土在动荷气体、颗粒重新排列，土在动荷载作用下被挤密压实，强度提高，载作用下被挤密压实，强度提高，压缩性降低。非饱和土的夯实过压缩性降低。非饱和土的夯实过程，就是土中的气相程，就是土中的气相( (空气

9、空气) )被挤被挤出的过程，其夯实变形主要是由出的过程，其夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移引起。于土颗粒的相对位移引起。 第二节 强夯法加固的一般机理2.2.动力固结动力固结用强夯法处理细颗粒饱和土时，用强夯法处理细颗粒饱和土时，是借助于动力固结的理论，即巨大是借助于动力固结的理论，即巨大的冲击能量在土中产生很大的应力的冲击能量在土中产生很大的应力波，破坏了土体原有的结构，使土波，破坏了土体原有的结构，使土体局部发生液化并产生许多裂隙，体局部发生液化并产生许多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水顺利逸增加了排水通道，使孔隙水顺利逸出，待超孔隙水压力消散后，土体出，待超孔隙水压力消散后，土体固结。由

10、于软土的触变性，强度得固结。由于软土的触变性，强度得到提高。到提高。 第二节 强夯法加固的一般机理第二节 强夯法加固的一般机理3.3.动力置换动力置换动力置换是指在冲击能量作用下，动力置换是指在冲击能量作用下，强行将砂、碎石等挤填到饱和软土强行将砂、碎石等挤填到饱和软土层中，置换饱和软土，形成密实的层中，置换饱和软土，形成密实的砂、石层或桩。砂、石层或桩。 第二节 强夯法加固的一般机理3.3.动力置换动力置换整式置换：采用强夯将碎石整体挤整式置换：采用强夯将碎石整体挤入淤泥中，其作用机理类似于换土入淤泥中，其作用机理类似于换土垫层。垫层。桩式置换：通过强夯将碎石填筑土桩式置换：通过强夯将碎石填

11、筑土体中，部分碎石桩体中，部分碎石桩( (或墩或墩) )间隔地夯间隔地夯入软土中，形成桩式入软土中，形成桩式( (或墩式或墩式) )的碎的碎石墩石墩( (或桩或桩) )。 其作用机理类似于振冲法等形其作用机理类似于振冲法等形成的碎石桩，主要是靠碎石内摩擦成的碎石桩，主要是靠碎石内摩擦角和墩间土的侧限来维持桩体的平角和墩间土的侧限来维持桩体的平衡，并与墩间土起复合地基的作用衡，并与墩间土起复合地基的作用第二节 强夯法加固的一般机理目前强夯置换中常用的三种情况：目前强夯置换中常用的三种情况： 1 1当地基表层为具有适当厚度的当地基表层为具有适当厚度的砂垫层、下卧层为压缩性的淤泥质砂垫层、下卧层为压

12、缩性的淤泥质软土时，采用低能量夯，通过强夯软土时，采用低能量夯，通过强夯将表层砂挤入软土层中，形成一根将表层砂挤入软土层中，形成一根砂桩，这种砂桩的承载力很高，同砂桩，这种砂桩的承载力很高，同时，下卧的软土也可通过置换砂桩时，下卧的软土也可通过置换砂桩加速固结，强度得以提高。动力置加速固结，强度得以提高。动力置换砂桩换砂桩2 2同上，软地基的表面也常堆填一同上，软地基的表面也常堆填一层一定厚度的碎石料，利用夯锤冲层一定厚度的碎石料，利用夯锤冲击成孔，再次回填碎石料，夯实成击成孔，再次回填碎石料，夯实成碎石桩。动力置换碎石桩碎石桩。动力置换碎石桩第二节 强夯法加固的一般机理3 3在厚在厚3 35

13、 5米的淤泥质软土层上面抛填石块，米的淤泥质软土层上面抛填石块，利用抛石自重和夯锤冲击力使石块坐到硬土利用抛石自重和夯锤冲击力使石块坐到硬土层上，淤泥大部分被挤走，少量留在石缝中，层上，淤泥大部分被挤走，少量留在石缝中，形成强夯置换的块石层。利用石块之间的相形成强夯置换的块石层。利用石块之间的相互接触，提高地基承载力。亦类似于垫层中互接触，提高地基承载力。亦类似于垫层中的的“抛石挤淤法，同时下卧层的软土也得抛石挤淤法，同时下卧层的软土也得以快速固结，提高了下卧层的强度。动力置以快速固结，提高了下卧层的强度。动力置换挤淤换挤淤第二节 强夯法加固的一般机理4.4.震动波压密理论震动波压密理论 强夯

14、时，重锤由高处自由落下，强夯时，重锤由高处自由落下，产生强大的动能振动源作用于地产生强大的动能振动源作用于地基土中，动能变成波能，从震源向深基土中，动能变成波能，从震源向深层扩散，能量释放于一定范围的地基层扩散，能量释放于一定范围的地基中，使土体得到不同程度的压密加固。中，使土体得到不同程度的压密加固。强大的夯击能，使土体表层产生剪切强大的夯击能，使土体表层产生剪切压缩和侧向挤压等，而横波的存在，压缩和侧向挤压等，而横波的存在，使土体表层松动，当达到一定深度范使土体表层松动，当达到一定深度范围时，只有压缩波纵波才对土体围时，只有压缩波纵波才对土体起压密加固作用。随加固深度的增加，起压密加固作用

15、。随加固深度的增加，纵波强度衰减，而压密作用逐渐减少。纵波强度衰减，而压密作用逐渐减少。 第三节 强夯法加固设计强夯设计任务强夯设计任务 对于不同土类强夯法的作用不同：对于不同土类强夯法的作用不同： 1. 1. 软土地基，提高地基承载力和软土地基，提高地基承载力和减少沉降量；减少沉降量； 2. 2. 饱和砂土和粉土，消除液化趋饱和砂土和粉土，消除液化趋势；势； 3. 3. 黄土和新近堆积黄土，消除湿黄土和新近堆积黄土，消除湿陷性、提高承载力。陷性、提高承载力。第三节 强夯法加固设计强夯参数选择强夯参数选择一、有效加固深度一、有效加固深度二、夯击能二、夯击能三、夯击点布置及间距三、夯击点布置及间

16、距四、夯击遍数四、夯击遍数五、间歇时间五、间歇时间第三节 强夯法加固设计一、有效加固深度一、有效加固深度 强夯法的有效加固深度是指起夯强夯法的有效加固深度是指起夯面算起的强夯有效影响地基深度，该深面算起的强夯有效影响地基深度，该深度范围内，土的物理力学指标已达到或度范围内，土的物理力学指标已达到或超过设计值。该土层强度和变形等指标超过设计值。该土层强度和变形等指标能满足设计要求的土层范围。能满足设计要求的土层范围。 它是选择地基处理方法的重要依它是选择地基处理方法的重要依据，反映处理效果的重要参数据，反映处理效果的重要参数 。第三节 强夯法加固设计a.a.修正的修正的MenardMenard公

17、式公式有效固结深度可按修正的有效固结深度可按修正的MenardMenard公式估算：公式估算：10hMH第三节 强夯法加固设计10MhH式中：式中：HH有效加固深度有效加固深度(m)(m) M M锤重锤重(kN)(kN) h h落距落距(m)(m) 为小于为小于1 1的修正系数，其变动范的修正系数，其变动范围为围为0.350.350.70.7。一般对粘土取一般对粘土取0.50.5，对砂性土取，对砂性土取0.70.7，对黄土取，对黄土取0.350.350.50.5。 第三节 强夯法加固设计影响有效加固深度的因素：影响有效加固深度的因素： 除锤重和落距外，还有地基土的性除锤重和落距外，还有地基土的

18、性质，不同土层的厚度和埋藏顺序，地质，不同土层的厚度和埋藏顺序，地下水位以及其他强夯的设计参数等都下水位以及其他强夯的设计参数等都与有效加固深度有着密切的关系。与有效加固深度有着密切的关系。 因此，强夯的有效加固深度应因此，强夯的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。根据现场试夯或当地经验确定。 第三节 强夯法加固设计b.b.规范估定加固深度规范估定加固深度 在缺少经验和试验资料时，可预估在缺少经验和试验资料时，可预估。按。按 建筑地基处理技术规范（建筑地基处理技术规范（JGJ79-91JGJ79-91） 第三节 强夯法加固设计第三节 强夯法加固设计C.C.统计经验公式法统计经验公式法考虑

19、单位面积夯击能及多遍夯的加固考虑单位面积夯击能及多遍夯的加固影响，得下列统计经验公式：影响，得下列统计经验公式： H=5.102+0.00086Mh+0.00094EH=5.102+0.00086Mh+0.00094E式中：式中：E E为单位面积夯击能为单位面积夯击能KJ/m2KJ/m2），不计满夯。，不计满夯。第三节 强夯法加固设计二、夯击能二、夯击能单击夯击能单击夯击能单位夯击能平均夯击能）单位夯击能平均夯击能）最佳夯击能最佳夯击能第三节 强夯法加固设计1 1、单击夯击能、单击夯击能单击夯击能为夯锤重单击夯击能为夯锤重M M与落距与落距h h的乘积。单击的乘积。单击夯击能越大，加固效果越好

20、。应根据加固土夯击能越大，加固效果越好。应根据加固土层的厚度、土质情况和施工条件确定。层的厚度、土质情况和施工条件确定。 由下式确定：由下式确定： E=Mgh E=Mgh E=(H/)2g E=(H/)2g 式中：式中：EE单击夯击能单击夯击能(kj)(kj) M M锤重锤重(kN)(kN) g g重力加速度重力加速度(g=9.8m/s2)(g=9.8m/s2) h h落距落距(m)(m) H H加固深度加固深度(m)(m) 小于小于1 1的修正系数，其变化范围的修正系数，其变化范围为为0.350.350.70.7，（一般粘性土、粉土取，（一般粘性土、粉土取0.50.5，砂土取砂土取0.70.

21、7，黄土取，黄土取0.350.350.500.50） 第三节 强夯法加固设计2 2、单位夯击能、单位夯击能 整个加固场地的总夯击能量整个加固场地的总夯击能量( (即垂重落即垂重落距总夯击数距总夯击数) )除以加固面积为单位夯击能，除以加固面积为单位夯击能，也称平均夯击能。也称平均夯击能。 单位夯击能应根据基土类别，结构类型、荷单位夯击能应根据基土类别，结构类型、荷载大小和要求处理的深度等综合考虑，并可载大小和要求处理的深度等综合考虑，并可通过试验确定。通过试验确定。单位面积夯击能过小，难以达到预期的加固单位面积夯击能过小，难以达到预期的加固效果，单位面积夯击能过大，不仅浪费能源效果，单位面积夯

22、击能过大，不仅浪费能源，而且对饱和粘性土来说，强度反而会降低，而且对饱和粘性土来说，强度反而会降低。第三节 强夯法加固设计在 一 般 情 况 下 ， 对 粗 颗 粒 土 可 取在 一 般 情 况 下 ， 对 粗 颗 粒 土 可 取 1 0 0 01 0 0 0 3000kNm/m2,3000kNm/m2,对细颗粒土可取对细颗粒土可取150015004000 4000 kNm/m2kNm/m2。 国内夯锤一般为国内夯锤一般为101025t,25t,最大为最大为40t 40t 。 夯锤确定后，根据要求的单击夯击能量，就能确夯锤确定后，根据要求的单击夯击能量，就能确定夯锤的落距。国内通常采用的落距为

23、定夯锤的落距。国内通常采用的落距为8 825m.25m.对相对相同的夯击能量，常选用大落距的施工方案。同的夯击能量，常选用大落距的施工方案。2 2、单位夯击能、单位夯击能 第三节 强夯法加固设计锤重与落距锤重与落距 对于某一单击夯击能，夯锤在接触土对于某一单击夯击能，夯锤在接触土体瞬间冲量的大小是影响土体压缩变形体瞬间冲量的大小是影响土体压缩变形的关键因素，冲量越大，加固效果越好的关键因素，冲量越大，加固效果越好。 夯锤着地时的冲量夯锤着地时的冲量gMEF/ 2第三节 强夯法加固设计夯锤越重，冲量越大，加固效果越好。夯锤越重，冲量越大，加固效果越好。第三节 强夯法加固设计3 3、最佳夯击能最佳

24、夯击次数）、最佳夯击能最佳夯击次数）能使地基中出现的孔隙水压力达到土的能使地基中出现的孔隙水压力达到土的覆盖压力时的夯击能为最佳夯击能。覆盖压力时的夯击能为最佳夯击能。最佳夯击次数：最佳夯击次数： 当单击夯击能一定时，与最佳夯击当单击夯击能一定时，与最佳夯击能相对应的夯击次数称为最佳夯击数。能相对应的夯击次数称为最佳夯击数。第三节 强夯法加固设计粘性土地基粘性土地基: :由于孔隙水压力消散慢，随着夯击由于孔隙水压力消散慢，随着夯击能的增加，孔隙水压力可以叠加，可根据有效能的增加，孔隙水压力可以叠加，可根据有效加固深度孔隙对压力的叠加值来选定最佳夯击加固深度孔隙对压力的叠加值来选定最佳夯击能。能

25、。砂性土地基砂性土地基: :由于孔隙水压力的增加和消散过程由于孔隙水压力的增加和消散过程很快，孔隙水压力不能随夯击能增加而叠加，很快，孔隙水压力不能随夯击能增加而叠加，当孔隙水压力增量随夯击次数的增加而趋于稳当孔隙水压力增量随夯击次数的增加而趋于稳定时，可认为砂土能够接受的能量已达到饱和定时，可认为砂土能够接受的能量已达到饱和状态。可用最大孔隙水压力增量与夯击次数的状态。可用最大孔隙水压力增量与夯击次数的关系曲线或有效压缩率与夯击能的关系曲线来关系曲线或有效压缩率与夯击能的关系曲线来确定最佳夯击能。确定最佳夯击能。最佳夯击能和单击夯击能的比值即可作为控制最佳夯击能和单击夯击能的比值即可作为控制

26、夯击次数。夯击次数。第三节 强夯法加固设计最佳夯击能最佳夯击能( (最佳夯击次数最佳夯击次数) )的确定的确定由孔隙水压力确定由孔隙水压力确定 a. a.对于粘性土地基，对于粘性土地基，可根据有效影响深度孔可根据有效影响深度孔隙水压力的叠加值来确隙水压力的叠加值来确定最佳夯击能。定最佳夯击能。 b. b.对砂性土地基，可对砂性土地基，可根据最大孔隙水压力增根据最大孔隙水压力增量与夯击次数的关系曲量与夯击次数的关系曲线来确定最佳夯击次数。线来确定最佳夯击次数。第三节 强夯法加固设计由夯沉量与夯击次数关系曲线确定由夯沉量与夯击次数关系曲线确定 a. a.确定原则：夯坑的压缩量最大，而夯确定原则：夯

27、坑的压缩量最大，而夯坑的隆起最小。坑的隆起最小。 b. b.确定方法：当确定方法：当S SN N趋向趋于稳定，趋向趋于稳定，接近常数，且同时满足以下条件时，可接近常数，且同时满足以下条件时，可取相应夯击次数为最佳夯击次数。取相应夯击次数为最佳夯击次数。第三节 强夯法加固设计 . .最后两击的最后两击的平均夯沉量不大平均夯沉量不大于于50mm50mm，当单击，当单击夯击能量较大时夯击能量较大时不大于不大于100mm100mm； . .夯坑周围底夯坑周围底面不应发生过大面不应发生过大的隆起；的隆起； . .不因夯坑过不因夯坑过深而发生起锤困深而发生起锤困难。难。第三节 强夯法加固设计三、夯击点布置

28、及间距三、夯击点布置及间距1 1 夯击点布置夯击点布置 夯击点平面布置应根据建筑夯击点平面布置应根据建筑物的结构类型进行布置。夯点平面物的结构类型进行布置。夯点平面布置的合理与否与夯实效果和施工布置的合理与否与夯实效果和施工费用有直接关系。费用有直接关系。 第三节 强夯法加固设计a. a.基础面积较大的建筑物或构筑物，可按等基础面积较大的建筑物或构筑物，可按等边三角形或正方形布置夯击点；边三角形或正方形布置夯击点；b. b.办公楼和住宅建筑等，可根据承重墙位置办公楼和住宅建筑等，可根据承重墙位置布置夯点。布置夯点。c. c.砂性土或填石地基和土夹石填石地基，可砂性土或填石地基和土夹石填石地基，

29、可用连夯法布点用连夯法布点 . .第三节 强夯法加固设计d d加固深度较大的工程，可按土层厚度不同，加固深度较大的工程，可按土层厚度不同，分二遍以上进行夯击，最后普夯一遍即锤分二遍以上进行夯击，最后普夯一遍即锤印互相搭接地夯一遍）。印互相搭接地夯一遍）。e e强夯加固范围应大于建筑物基础范围，每边强夯加固范围应大于建筑物基础范围，每边超出基础外边缘的宽度宜为设计处理深度的超出基础外边缘的宽度宜为设计处理深度的1/21/22/32/3，并不宜小于，并不宜小于3.0m3.0m。 第三节 强夯法加固设计2 2、夯击点间距、夯击点间距宜根据建筑物结构类型、加固土层宜根据建筑物结构类型、加固土层厚度及土

30、质条件通过试夯确定。厚度及土质条件通过试夯确定。 我国目前工程上常用的夯间点距是我国目前工程上常用的夯间点距是3 39m9m。第一遍夯击点间距通常为。第一遍夯击点间距通常为5-15m5-15m。 间隔夯击比连夯好间隔夯击比连夯好 。以保证使夯击能量传递到深处和保以保证使夯击能量传递到深处和保护夯坑周围所产生的辐射向裂隙为护夯坑周围所产生的辐射向裂隙为基本原则。基本原则。 第三节 强夯法加固设计四、夯击次数和遍数四、夯击次数和遍数 1.1.夯击次数的确定夯击次数的确定 国内外目前一般每夯击点夯国内外目前一般每夯击点夯4-104-10击击 （1 1最后两击的夯沉量不大于最后两击的夯沉量不大于50m

31、m,50mm,当单击夯击能量较大时不大于当单击夯击能量较大时不大于100mm100mm。 （2 2夯坑周围地面不应发生过大隆夯坑周围地面不应发生过大隆起；起； （3 3不因夯坑过深而发生起锤困难。不因夯坑过深而发生起锤困难。第三节 强夯法加固设计非饱和土或填土，常以最后两击的下沉量平均值非饱和土或填土，常以最后两击的下沉量平均值不大于不大于40mm40mm，来控制每点的夯击击数。，来控制每点的夯击击数。饱和粘性土，应以孔隙水压力上升到最大值等于饱和粘性土，应以孔隙水压力上升到最大值等于土体自重即土体自重即ut=hut=h，ut ut 为孔隙水压力为孔隙水压力, ,为土的容为土的容积，积，h h

32、为土层厚度或出现液化现象来控制夯击为土层厚度或出现液化现象来控制夯击击数。击数。 第三节 强夯法加固设计2. 2.夯击遍数夯击遍数 一般情况下，对碎石、砾砂、砂质土或垃一般情况下，对碎石、砾砂、砂质土或垃圾土，夯击遍数为圾土，夯击遍数为3 3遍左右。粘性土为遍左右。粘性土为3 38 8遍，遍，泥炭为泥炭为3 35 5遍。在我国大多数工程中为遍。在我国大多数工程中为2 25 5遍。遍。 最后一遍是以低能量最后一遍是以低能量“搭夯即锤印彼此搭搭夯即锤印彼此搭接。接。 在夯击期间的沉降量达到计算最终沉降量的在夯击期间的沉降量达到计算最终沉降量的80%80%90%90%时夯击完毕，或根据设计要求以夯时

33、夯击完毕，或根据设计要求以夯到预定标高控制夯击遍数。到预定标高控制夯击遍数。 第三节 强夯法加固设计五、两遍夯击间歇时间五、两遍夯击间歇时间 间歇时间取决于超静孔隙水压间歇时间取决于超静孔隙水压力消散时间。力消散时间。 可根据地基水的渗透性确定间可根据地基水的渗透性确定间歇时间，对于渗透性较差的粘性土歇时间，对于渗透性较差的粘性土地基的间隔时间，一般不少于地基的间隔时间，一般不少于3 34 4周，一般渗透性较好的粘性土周，一般渗透性较好的粘性土1 12 2周，渗透性好的地基可连续夯击。周，渗透性好的地基可连续夯击。 第三节 强夯法加固设计六、垫层铺设六、垫层铺设垫层厚度随场地的土质条件、夯锤垫

34、层厚度随场地的土质条件、夯锤重量及形状等条件而定。一般为重量及形状等条件而定。一般为5050150cm150cm。 作用：作用：a a形成一覆盖压力，减小坑侧形成一覆盖压力，减小坑侧土隆起，使坑侧土得到加固。土隆起，使坑侧土得到加固。 b b在夯击后能形成夯坑底易透水在夯击后能形成夯坑底易透水土塞，从而加大加固深度，并可作土塞，从而加大加固深度，并可作为坑底土孔隙水压力的消散通道，为坑底土孔隙水压力的消散通道，加快孔底土孔隙水压力的消散。加快孔底土孔隙水压力的消散。 c c防止坑底涌土，并利于施工机防止坑底涌土，并利于施工机械行走械行走 。第三节 强夯法加固设计宜采用粗颗粒的碎石、矿渣、砂砾石

35、宜采用粗颗粒的碎石、矿渣、砂砾石, ,粗颗粗颗粒粒径宜小于粒粒径宜小于10cm10cm。对处理土层为饱和砂、。对处理土层为饱和砂、软土时，坑底易涌土涌砂，故垫层材料不软土时，坑底易涌土涌砂，故垫层材料不宜用砂。宜用砂。 施工方法施工方法（一施工机械（一施工机械 起重机、夯锤起重机、夯锤 自动脱钩自动脱钩第四节 强夯施工夯锤2525吨夯锤吨夯锤15吨夯锤吨夯锤40吨夯锤吨夯锤夯 锤夯锤起重设备国内外强夯用的国内外强夯用的起重设备大多是起重设备大多是自行式、全回转自行式、全回转履带式起重机。履带式起重机。国外所用通常在国外所用通常在100t100t以上。最低以上。最低限度必须具备有限度必须具备有1

36、5t15t以上履带式以上履带式或或16t16t以上轮胎以上轮胎式起重机。式起重机。 脱钩装置脱钩装置主要有：转动主要有：转动吊钩式、杠杆吊钩式、杠杆式、钳式、蟹式、钳式、蟹爪式。爪式。定高度索脱原理定高度索脱原理施工方法施工方法（二施工步骤（二施工步骤 强夯施工可按下列步骤进行：强夯施工可按下列步骤进行： 1、清理并平整施工场地；、清理并平整施工场地； 2、标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；、标出第一遍夯点位置，并测量场地高程； 3、起重机就位，夯锤置于夯点位置；、起重机就位，夯锤置于夯点位置； 4、测量夯前锤顶高程；、测量夯前锤顶高程； 5、将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，待、将夯锤起

37、吊到预定高度，开启脱钩装置，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平；及时将坑底整平；第四节 强夯施工施工方法施工方法（二施工步骤（二施工步骤 强夯施工可按下列步骤进行：强夯施工可按下列步骤进行： 6、重复步骤、重复步骤5，按设计规定的夯击次数及控制，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；标准，完成一个夯点的夯击； 7、换夯点，重复步骤、换夯点，重复步骤36，完成第，完成第1遍全部夯点遍全部夯点的夯击；的夯击； 8、用推土机将夯坑填平，并测量场地

38、高程；、用推土机将夯坑填平，并测量场地高程； 9、在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成、在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。层松土夯实，并测量夯后场地高程。第四节 强夯施工施工方法施工方法（二施工步骤（二施工步骤 强夯置换施工可按下列步骤进行：强夯置换施工可按下列步骤进行： 1、清理并平整施工场地，当表土松软时可铺设、清理并平整施工场地，当表土松软时可铺设一层厚度为一层厚度为1.02.0m的砂石施工垫层；的砂石施工垫层； 2、标出夯点位置，并测量场地高程；、标出夯点位置，并测量场

39、地高程； 3、起重机就位，夯锤置于夯点位置；、起重机就位，夯锤置于夯点位置； 4、测量夯前锤顶高程、测量夯前锤顶高程第四节 强夯施工施工方法施工方法（二施工步骤（二施工步骤5、夯击并逐击记录夯坑深度。当夯坑过深而发、夯击并逐击记录夯坑深度。当夯坑过深而发生起锤困难时停夯，向坑内填料直至与坑顶平，生起锤困难时停夯，向坑内填料直至与坑顶平，记录填料数量，如此重复直至满足规定的夯击记录填料数量，如此重复直至满足规定的夯击次数及控制标准完成一个墩体的夯击。当夯点次数及控制标准完成一个墩体的夯击。当夯点周围软土挤出影响施工时，可随时清理并在夯周围软土挤出影响施工时，可随时清理并在夯点周围铺垫碎石，继续施

40、工；点周围铺垫碎石，继续施工； 6、按由内而外，隔行跳打原则完成全部夯点的、按由内而外，隔行跳打原则完成全部夯点的施工；施工； 7、推平场地，用低能量满夯，将场地表层松土、推平场地，用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程；夯实，并测量夯后场地高程； 8、铺设垫层，并分层碾压密实。、铺设垫层，并分层碾压密实。第四节 强夯施工施工方法施工方法（三施工过程施工单位的监测（三施工过程施工单位的监测施工过程中应有专人负责下列监测工作：施工过程中应有专人负责下列监测工作：l、开夯前应检查夯锤质量和落距，以确保单击、开夯前应检查夯锤质量和落距，以确保单击夯击能量符合设计要求；夯击能量符合设计要

41、求；2、在每一遍夯击前，应对夯点放线进行复核，、在每一遍夯击前，应对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠正；纠正；3、按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击、按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量。对强夯置换尚应检查置换深度。的夯沉量。对强夯置换尚应检查置换深度。同时施工过程中应对各项参数及情况进行详细同时施工过程中应对各项参数及情况进行详细记录。记录。第四节 强夯施工质量检验质量检验（一效果检验（一效果检验1、记录检查：、记录检查： 检查施工过程中的各项测试数据和施工记录，检查施工过程中的各项测试数据和施工记录，不符合要

42、求时应补夯或采取其他有效措施。不符合要求时应补夯或采取其他有效措施。2、时间：、时间： 强夯处理后的地基竣工验收承载力检验，应强夯处理后的地基竣工验收承载力检验，应在施工结束后间隔一定时间方能进行，对于碎在施工结束后间隔一定时间方能进行，对于碎石土和砂土地基，其间隔时间可取石土和砂土地基，其间隔时间可取714d；粉；粉土和粘性土地基可取土和粘性土地基可取1428d。强夯置换地基间。强夯置换地基间隔时间可取隔时间可取28d。第五节 质量检验质量检验质量检验（一效果检验（一效果检验3、方法：、方法： 强夯处理后的地基竣工验收时，承载力检验强夯处理后的地基竣工验收时，承载力检验应采用原位测试和室内土工试验。应采用原位测试和室内土工试验。 强夯置换后的地基竣工验收时，承载力检验强夯置换后的地基竣工验收时，承载力检验除应采用单墩载荷试验检验外，尚应采用动力除应采用单墩载荷试验检验外，尚应采用动力触探等有效手段查明置换墩着底情况及承载力触探等有效手段