中文名 | 表面夯實(shí)法 | 常用方法 | 重錘表層法、強(qiáng)夯法和振動(dòng)壓實(shí)法 |
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對(duì)????象 | 土層 | 手????段 | 夯擊、振動(dòng)或碾壓 |
也稱動(dòng)力固結(jié)法,利用起吊設(shè)備,將10~25噸的重錘提升至10~25米高處使其自由下落,依靠強(qiáng)大的夯擊能和沖擊波作用夯實(shí)土層。強(qiáng)夯法主要用于砂性土、非飽和粘性土與雜填土地基。對(duì)非飽和的粘性土地基,一般采用連續(xù)夯擊或分遍間歇夯擊的方法;并根據(jù)工程需要通過現(xiàn)場試驗(yàn)以確定夯實(shí)次數(shù)和有效夯實(shí)深度?,F(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)表明:在100~200噸米夯實(shí)能量下,一般可獲得3~6米的有效夯實(shí)深度。
1970年后,采用強(qiáng)夯法處理地基的工程日益增多。其顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果,引起工程建設(shè)部門的普遍重視。但強(qiáng)夯施工時(shí)的噪聲和振動(dòng)影響較大,在人群和建筑物密集的地方不宜使用。
將振動(dòng)機(jī)械置于地基表面進(jìn)行一定時(shí)間的振動(dòng),利用其激振力在土中產(chǎn)生的剪切壓密作用,使一定深度內(nèi)的土均勻增密,從而改善地基的力學(xué)性能。它適用于處理砂性土及松散性雜填土(爐灰、爐渣、碎磚瓦等)。
1960年以來,中國研制成一種激振力為100千牛,自重2噸、振動(dòng)加速度為0.2ɡ(ɡ為重力加速度)的自行式振動(dòng)壓密機(jī),振動(dòng)密實(shí)厚度約1.2米,容許承載力可達(dá)120千牛/米2以上,而且具有良好的抗震性能。還有一種為滾筒式振動(dòng)壓碾機(jī),振動(dòng)力為300千牛,自重為13~15噸,變頻范圍為21.7~35赫,它由拖拉機(jī)牽引,邊振動(dòng),邊壓碾;適用于山區(qū)的粘土夾碎石、巖石碎塊等填土地基。碾壓后的密實(shí)厚度為0.7~1.3米,容許承載力可達(dá)130~300千牛/米2。2100433B
20世紀(jì)50~60年代開始,中國在西北和華北等地區(qū)廣泛采用此法處理厚度較薄的濕陷性黃土地基。錘重為2~3噸,錘底直徑為1.0~1.5米。借助起吊設(shè)備,將重錘提升至4~6米高處使其自由下落,對(duì)基坑(槽)內(nèi)預(yù)留的一定厚度的表層土進(jìn)行夯擊。在同一夯位夯擊8~12次,可獲得1~2米的有效夯實(shí)深度。
在粘性土和雜填土地基上進(jìn)行重錘表層夯實(shí)時(shí),應(yīng)在土的含水量符合或接近最佳含水量的條件下,夯至控制下沉量為止。 控制下沉量系指在同一夯位夯擊最后2次的平均下沉量:對(duì)粘性土和雜填土地基為1~2厘米;對(duì)砂性土地基為0.5~1厘米。
強(qiáng)夯法與重錘夯實(shí)法有什么區(qū)別
重錘夯實(shí)是強(qiáng)夯的一種,基本差不多,夯能不同;重錘夯實(shí)夯擊能低于強(qiáng)夯夯擊能;以1000KN.m分界。夯擊能不是一個(gè)數(shù)量級(jí),因此加固機(jī)理就不同。重錘夯實(shí)是對(duì)淺層土加固,屬于壓實(shí)機(jī)理;而強(qiáng)夯法是對(duì)深層土加固...
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本文闡述的夯實(shí)法包括重錘表層夯實(shí)法和強(qiáng)夯法。前者,夯擊功能小,消除濕陷性的土層厚度一般不足2m;后者,最大錘重達(dá)44t,落距達(dá)30m,消除濕陷性的土層厚度可達(dá)10-13m。
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結(jié)合蘭武二線工程實(shí)例,在地基加固處理中同時(shí)運(yùn)用強(qiáng)夯法和重錘夯實(shí)法的過程中,針對(duì)重錘夯實(shí)地段較少的情況,為減少重錘夯實(shí)設(shè)備的進(jìn)出場費(fèi)用,經(jīng)過理論計(jì)算和現(xiàn)場試驗(yàn),提出運(yùn)用強(qiáng)夯法來替代重錘夯實(shí)法進(jìn)行施工的可行性和實(shí)際應(yīng)用,并提出施工中注意事項(xiàng)。
又稱重錘表面夯實(shí)法。錘重一般為20~40kN,落距3~5m。錘重與錘底面積的關(guān)系應(yīng)符合錘底面上的靜壓力為15~20kPa的要求。適用于夯實(shí)厚度小于3m、地下水位以上0.8m左右的稍濕雜填土、粘性土、砂性土、濕陷性黃土地基。由于錘體較輕、錘底直徑和落距較小,產(chǎn)生的沖擊能也較小,故有效夯實(shí)深度不大,一般為錘底直徑的一倍左右。
1、夯實(shí)機(jī)具
主要有起重機(jī)和夯錘。起重機(jī)使用帶有摩擦式卷筒的起重機(jī)或其他起重設(shè)備將錘吊起。錘的形狀為截頭圓錐體,使用鋼筋混凝土制作,其底部為鋼板,錘體內(nèi)充填廢鐵以使重心降低。
2、夯實(shí)寬度
基坑夯實(shí)寬度應(yīng)大于基礎(chǔ)底面尺寸。基坑每邊應(yīng)比設(shè)計(jì)寬度加寬不小于0.3m進(jìn)行夯實(shí)。 預(yù)留土層厚度 夯實(shí)前,基坑底面標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高(預(yù)留夯實(shí)土層)。預(yù)留夯實(shí)土層厚度等于試夯時(shí)的總下沉量加5~10cm。
3、最佳含水量
夯實(shí)應(yīng)在最佳含水量條件下進(jìn)行,最佳含水量由室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)求得。當(dāng)土的天然含水量小于最佳含水量的2%以上時(shí),應(yīng)向基坑加水至最佳含水量,基坑浸水一晝夜后方可夯實(shí)。當(dāng)土石含水量過大時(shí),可在其上鋪設(shè)順?biāo)牧先绺赏?、生石灰、碎磚等或換土。
4、夯實(shí)標(biāo)準(zhǔn)
通過試夯確定夯擊遍數(shù)。當(dāng)最后兩遍的平均夯沉量不超過以下數(shù)值時(shí)停夯:粘性土和濕陷性黃土1.0~2.0cm;砂性土0.5~1.0cm。分層夯實(shí)填土?xí)r,每層虛鋪土厚度應(yīng)通過試夯確定,一般相當(dāng)于錘底直徑。
5、夯實(shí)順序
在條形基坑和大面積基坑內(nèi)夯擊時(shí),按一夯挨一夯順序進(jìn)行。在獨(dú)立柱基基坑內(nèi)夯實(shí)時(shí),一般采用先周邊后中間或先外后里的順序進(jìn)行。
當(dāng)錘重為80~300kN,落距為6~25m,單次夯擊能量大于800kN·m,用于處理雜填土、碎石土、砂性土和稍濕的粘性土?xí)r稱為“強(qiáng)力夯實(shí)法”,簡稱“強(qiáng)夯法”;用于處理飽和粘性土?xí)r稱為“動(dòng)力固結(jié)法”。強(qiáng)力夯實(shí)法可大幅度提高地基強(qiáng)度,降低地基可壓縮性,改善地基抵抗振動(dòng)液化的能力和消除濕陷性地基的濕陷現(xiàn)象。由于錘重和落距較大,產(chǎn)生的沖擊能也較大,故有效夯實(shí)深度亦大,最大已達(dá)10余米。
1、夯擊參數(shù)
包括單點(diǎn)夯擊能和最佳夯擊能。
(1)單點(diǎn)夯擊能。等于錘重×落距。按公式H=α(Qh/10)1/2計(jì)算。式中H為夯擊土層厚度,m;Q為錘重,kN;h為落距,m;α為修正系數(shù),一般取0.5~0.6。
(2)最佳夯擊能。在夯擊能作用下,地基中出現(xiàn)的孔隙水壓力達(dá)到土的自重壓力時(shí)為最佳夯擊能。最佳夯擊能的確定,對(duì)于粘性土,根據(jù)孔隙水壓力的疊加值確定;對(duì)于砂性土,根據(jù)最大孔隙水壓力增量與夯擊能的關(guān)系曲線確定(孔隙水壓力增量隨夯擊能增加而逐漸趨于定值時(shí))。
2、夯實(shí)機(jī)具
主要包括夯錘、起重機(jī)和脫鉤裝置。
(1)夯錘。錘重根據(jù)處理土層的厚度、錘底面積和落距確定。夯錘可用鑄鋼制成,也可用鋼殼內(nèi)填混凝土作成,形狀為方形或圓形,底面尺寸根據(jù)土類確定:砂性土和碎石土采用2~4m2;粘性土采用3~4m2。
(2)起重機(jī)。使用履帶式的。國外制作出專用的三角架和輪胎式強(qiáng)夯機(jī),可吊400kN夯錘,落距可達(dá)40m。當(dāng)錘重不超過起重機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)起吊能力時(shí),夯擊工藝可采用單纜錘擊法。
(3)脫鉤裝置。當(dāng)錘重超過起重機(jī)的卷揚(yáng)機(jī)起吊能力時(shí),不能采用單纜錘擊法施工,這時(shí)可利用滑輪組和借助脫鉤裝置來起落夯錘。將夯錘掛在脫鉤裝置上,起重機(jī)將夯錘吊到規(guī)定高度,利用脫鉤器使夯錘自由下落。
3、夯擊施工
主要包括夯擊范圍、夯點(diǎn)布置、夯擊遍數(shù)和間歇時(shí)間。
(1)夯擊范圍。一般略大于建筑物的范圍,通常寬出尺寸為(0.5~1.0)H(H為所需夯實(shí)土層的厚度)。
(2)夯點(diǎn)布置。夯點(diǎn)之間必須保持一定距離。飽和軟粘土必須多遍夯擊,前幾遍是間隔夯,最后一遍是低能量滿夯,其落距為2~4m。
(3)夯擊遍數(shù)。一般為1~8遍。粗顆粒土夯擊遍數(shù)可少些,細(xì)顆粒土夯擊遍數(shù)可多些。國內(nèi)常用2~3遍。
(4)間歇時(shí)間。強(qiáng)夯飽和粘性土?xí)r必須等待孔隙水壓力消散后,方可進(jìn)行下一遍夯擊作業(yè)。由于飽和粘性土中孔隙水壓力消散需要時(shí)間比較長,故間歇時(shí)間不能小于4周。
(5)夯擊效果檢驗(yàn)??刹捎门詨涸囼?yàn)、靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等原位測試方法檢驗(yàn)夯實(shí)效果。
重錘夯實(shí)法于上世紀(jì)40年代首創(chuàng)于蘇聯(lián),用于處理厚度較小的濕陷性黃土地基。中國于50年代引進(jìn)這項(xiàng)技術(shù),主要在西北和華北地區(qū)用于處理淺層濕陷性黃土和雜填土地基。強(qiáng)力夯實(shí)法在本世紀(jì)60年代由法國麥納德技術(shù)公司首創(chuàng),由于方法簡單、經(jīng)濟(jì)、施工快,所以很快就傳播到世界各國,在幾十個(gè)國家近千項(xiàng)工程中得到應(yīng)用。中國于70年代末開始進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)法試驗(yàn)研究,并在數(shù)百項(xiàng)工程上正式使用成功,均取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
地基處理重錘夯實(shí)法具體概念:
重錘夯實(shí)是用起重機(jī)械將夯錘提升到一定高度后,利用自由下落時(shí)的沖擊能重復(fù)夯打擊實(shí)基土表面,使其形成一層比較密實(shí)的硬殼層,從而使地基得到加固。適用于處理高于地下水位0.8m以上稍濕的黏性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土和分層填土地基的加固處理。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。