100930軟土 地基處理新技術(shù)2ppt課件

1、強(qiáng)夯技術(shù) Dynamic Compaction 地基處理新技術(shù)地基處理新技術(shù) New Technical of Soil Improvement 1 概 述 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， 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， 一般能量為5008000kN.m。在地 基土中所出現(xiàn)的沖擊波和動(dòng)應(yīng)力， 可提高地基土的強(qiáng)度、降低土的壓 縮性、改善砂土的抗液化條件、消 除濕陷性黃土的濕陷性等。同時(shí)， 夯擊能還可提高土層的均勻程度， 減少將來可能出現(xiàn)的差異沉降。 強(qiáng)夯法加固地基有三種不同的加固

2、機(jī)理： 動(dòng)力密實(shí)、 動(dòng)力固結(jié)和 動(dòng)力置換。 取決于地基土的類別和強(qiáng)夯施工工藝。 2.1動(dòng)力密實(shí) 采用強(qiáng)夯加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土是基于動(dòng)力密實(shí)的機(jī)理， 即用沖擊型動(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。 Dynamic compaction 非飽和土的夯實(shí)過程，就是土中的氣相(空氣)被擠出 的過程，其夯實(shí)變形主要是由于土顆粒的相對位移引起。 (3)強(qiáng)夯法 濕軟地基加固濕軟地基加固 幾十噸的重錘，從幾十米高度自由落下，對土進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)。幾十噸的重錘，從幾十米高度自由落下，對土進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)。 提高承載能力，降低沉降量，可使地基加固深度達(dá)提高承載能力，降低沉降量，可使地

3、基加固深度達(dá)10-20 m。 60年代由法國梅拉年代由法國梅拉(Menard)提出，目前仍著重于應(yīng)用，理論方法尚不提出，目前仍著重于應(yīng)用，理論方法尚不 完善，設(shè)計(jì)工作依賴于施工前的試夯所得數(shù)據(jù)。完善，設(shè)計(jì)工作依賴于施工前的試夯所得數(shù)據(jù)。 圖圖5-26 強(qiáng)力夯實(shí)法強(qiáng)力夯實(shí)法 強(qiáng)夯法強(qiáng)夯法 濕軟地基加固濕軟地基加固 梅拉經(jīng)驗(yàn)公式梅拉經(jīng)驗(yàn)公式 式中：式中： 加固地基的影響深度，加固地基的影響深度，m； 錘重，錘重，T； 落距，落距，m。 錘的底面積，砂土和碎石填土約錘的底面積，砂土和碎石填土約4m2，軟土至少，軟土至少6 m2。夯擊的總沉。夯擊的總沉 降量隨夯擊次數(shù)的增加而增加，但不是線性關(guān)系，夯擊

4、到一定次降量隨夯擊次數(shù)的增加而增加，但不是線性關(guān)系，夯擊到一定次 數(shù)后，基本為常數(shù)。數(shù)后，基本為常數(shù)。 軟濕地基水量大，一經(jīng)強(qiáng)力夯實(shí)會出現(xiàn)很高的孔隙水壓力，并隨夯軟濕地基水量大，一經(jīng)強(qiáng)力夯實(shí)會出現(xiàn)很高的孔隙水壓力，并隨夯 擊次數(shù)的增加而達(dá)到最大值，應(yīng)暫停。應(yīng)等超孔隙水壓力消散后擊次數(shù)的增加而達(dá)到最大值，應(yīng)暫停。應(yīng)等超孔隙水壓力消散后 再夯，前后兩遍夯打時(shí)間間隔再夯，前后兩遍夯打時(shí)間間隔2-4周。周。 適用于各種松軟土層，如沖積層，沼澤地，渣滓，廢石堆等。適用于各種松軟土層，如沖積層，沼澤地，渣滓，廢石堆等。 設(shè)備簡單，工藝不復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)，缺點(diǎn)是對鄰近建筑物有影響。設(shè)備簡單，工藝不復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)，缺點(diǎn)

5、是對鄰近建筑物有影響。 whH1 . 0 （5-3-1） w H h 青島港8號碼頭強(qiáng)夯擠淤工程 (2)重捶夯實(shí)法 夯夯 坑坑 動(dòng)力密實(shí)的應(yīng)用范圍 動(dòng)力密實(shí)的應(yīng)用范圍 肇慶花都博羅輸變電工程花都站土石方強(qiáng)夯施工 動(dòng)力密實(shí)的應(yīng)用 動(dòng)力密實(shí)的應(yīng)用 水下地基加固 2.2 2.2 動(dòng)力固結(jié)動(dòng)力固結(jié) Menard根據(jù)強(qiáng)夯法的實(shí)踐，首次對傳統(tǒng)的固結(jié)理論提出了不 同看法，認(rèn)為飽和土是可壓縮的新機(jī)理。 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)理論的模型 Dynamic consolidation 由于土體產(chǎn)生裂隙或趨于液化，引起滲透性增大。 1飽和土的壓縮性；2產(chǎn)生液化； 3滲透性

6、變化； 4觸變恢復(fù) 夯擊一遍的情況 夯擊三遍的情況 地基壓密固結(jié)模式圖 南同蒲鐵路介休通信站工程強(qiáng)夯加固濕陷性黃土靜力觸探曲線 青島港8號碼頭強(qiáng)夯工程 青島港8號碼頭強(qiáng)夯工程 2.3 動(dòng)力置換 Dynamic replacement 動(dòng)力置換類型 整式置換 樁式置換 樁式置換樁式置換 動(dòng)力置換 (Railway track, Malaysia) 整式置換 動(dòng)力置換 ALEXANDRIA CITY CENTER (Shopping center - Egypt) 樁式置換 動(dòng)力置換的應(yīng)用范圍 動(dòng)力置換的應(yīng)用范圍 3 設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1有效加固深度有效加固深度 MhH H有效加固深度(m) M夯錘重

7、(t) h落距(m) 系數(shù) 單擊夯擊能為夯錘重M與落距h的乘積， 一般說夯擊時(shí)最好錘重和落距大， 則單擊能量大，夯擊擊數(shù)少，夯擊遍數(shù)也相應(yīng)減少， 加固效果和技術(shù)經(jīng)濟(jì)較好。 整個(gè)加固場地的總夯擊能量(即錘重落距總夯擊數(shù)) 除以加固面積 稱為單位夯擊能。 加固寬度計(jì)算圖 在夯擊能作用下，地基中出現(xiàn)的孔隙水壓力達(dá)到土的自重壓力 這樣的夯擊能稱為最佳夯擊能。 1粘性土最佳夯擊能的確定方法：孔壓疊加，用有效加固深度。 2砂性上最佳夯擊能的確定方法：繪制孔隙水壓力增量與夯擊擊數(shù)(夯 擊能)的關(guān)系曲線來確定最佳夯擊能。當(dāng)孔隙水壓力增量隨著夯擊擊數(shù) (夯擊能)增加而逐漸趨于恒定時(shí)，可認(rèn)為該種砂土所能接受的能量

8、已達(dá) 到飽和狀態(tài)，此能量即為最佳夯擊能。 3.4 夯擊點(diǎn)布置及間距夯擊點(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) 來布置夯擊點(diǎn)。 夯距通常為515m 某倉庫夯擊點(diǎn)布置三角形） T h e r m a l K - 1 2 Educational Park, Coachella Valley California (US) 美國加州某工程 夯點(diǎn)布置 （正方形） NICE AIRPORT (France) Abu Dhabi Corniche (United Arab Emirates) 3.5 夯擊擊數(shù)與遍數(shù)夯擊擊數(shù)與遍數(shù) 夯點(diǎn)的夯擊擊數(shù)，應(yīng)按現(xiàn)場試夯得到的夯擊擊數(shù)和夯 沉量關(guān)系曲線確定量應(yīng)同時(shí)滿足下列條件： 1)最后兩擊的夯沉量不大干50mm，當(dāng)單擊夯擊能量較 大時(shí)不大于100mm； 2)夯坑周圍地面不風(fēng)發(fā)生過大隆起； 3)不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。 一般為410擊。 遍數(shù)一般18遍。最后遍是以低能量“搭夯即錘印彼此搭接。 3.6 墊層鋪設(shè)墊層鋪設(shè) 墊層厚度一般為0.52.0m。鋪設(shè)的墊層不能含有粘土。 3.7 間歇時(shí)