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强夯地基加固原理

文章编辑:【河南彬豫强夯地基基础工程有限公司】发布日期:2018-07-05 15:03:38

1.动力密实

    多孔隙、粗颗粒、非饱和土: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,压缩性降低。非饱和土的夯实过程,就是土中的气相(空气)被挤出的过程,其夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移引起。

2.动力固结

    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,使孔隙水顺利逸出,待超孔隙水压力消散后,土体固结。由于软土的触变性,强度得到提高。

3.动力置换

    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层中,置换饱和软土,形成密实的砂、石层或桩。

4、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垫层。

    桩式置换:通过强夯将碎石填筑土体中,部分碎石桩(或墩)间隔地夯入软土中,形成桩式(或墩式)的碎石墩(或桩)。 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

目前强夯置换中常用的三种情况:

    1)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加速固结,强度得以提高。动力置换砂桩

    2)同上,软地基的表面也常堆填一层一定厚度的碎石料,利用夯锤冲击成孔,再次回填碎石料,夯实成碎石桩。动力置换碎石桩

    3)在厚3~5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。利用石块之间的相互接触,提高地基承载力。亦类似于垫层中的“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。动力置换挤淤

5.震动波压密理论

    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,纵波强度衰减,而压密作用逐渐减少。

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