1、3 3 强夯和强夯置换强夯和强夯置换深层密实深层密实是指采用爆破、夯击、挤压和振动是指采用爆破、夯击、挤压和振动等方法，对松软地基土进行振密和挤密。等方法，对松软地基土进行振密和挤密。与浅层加固方法的不同点在于：施工机具不与浅层加固方法的不同点在于：施工机具不同，深度范围不同。同，深度范围不同。强夯技术Dynamic Compaction3.1 概概 述述 强夯法在国际上称动力压实法或动力强夯法在国际上称动力压实法或动力固结法。固结法。强夯是法国强夯是法国MenardMenard技术公司于技术公司于19691969年年首创的一种地基加固方法，首创的一种地基加固方法，它通过一般它通过一般830t
2、830t的重锤的重锤(最重可达最重可达200t)200t)和和820m820m的落距的落距(最高可达最高可达40m)40m)，对地基土施加很，对地基土施加很大的冲击能，一般能量为大的冲击能，一般能量为5008000kN.m5008000kN.m。在地基土中所出现的在地基土中所出现的冲击波和动应力，冲击波和动应力，可提高地基土的强度、降低土的压缩性、可提高地基土的强度、降低土的压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄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土层的均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降。
3、差异沉降。强夯置换强夯置换（或动力置换、强夯挤淤）（或动力置换、强夯挤淤）强夯法具有以下特点：强夯法具有以下特点：1）适用各类土层）适用各类土层 适用于处理碎石土、砂土、适用于处理碎石土、砂土、低饱和度低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。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强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软-流塑的黏性土等地基流塑的黏性土等地基土对变形控制不严的工程。土对变形控制不严的工程。2）应用范围广泛）应用范围广泛 工程范围极为广泛，有工业与民用建筑、仓库、油罐、储仓、工程范围极为广泛，有工业与民用建筑、仓库、油罐、储
4、仓、公路和铁路路基、飞机场跑道及码头等。公路和铁路路基、飞机场跑道及码头等。3）经济效果明显）经济效果明显4）有效加固深度大）有效加固深度大5）施工机具简单，且施工快捷）施工机具简单，且施工快捷6）工程造价低）工程造价低3.2 3.2 加固机理加固机理 国内外还没有一套成熟和完善的理论和设计计算方法。国内外还没有一套成熟和完善的理论和设计计算方法。宏观机理和微观机理宏观机理和微观机理波的传播波的传播目前，强夯法加固地基有三种不同的加固机理：动力密目前，强夯法加固地基有三种不同的加固机理：动力密实、动力固结和动力置换。取决于地基土的类别和强夯施实、动力固结和动力置换。取决于地基土的类别和强夯施工
5、工艺。工工艺。加加 固固 机机 理理一、一、动力密实动力密实 采用强夯加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土是基于动力采用强夯加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土是基于动力密实的机理，即用冲击型动力荷载，使土体中的孔隙减小，密实的机理，即用冲击型动力荷载，使土体中的孔隙减小，土体变得密实，从而提高地基土强度。土体变得密实，从而提高地基土强度。Dynamic compaction 非饱和土的夯实过程，就是土中的气相非饱和土的夯实过程，就是土中的气相(空气空气)被挤出被挤出的过程，其夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移引起。的过程，其夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移引起。非饱和土的夯实过程，就是土中的气相非饱和土的
6、夯实过程，就是土中的气相(空气空气)被挤出被挤出的过程，其夯实变形主要是由于的过程，其夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移引起土颗粒的相对位移引起。a a 前数击加固区正扩大前数击加固区正扩大b b 加固区形成加固区形成c c 加固区形成后，等速下沉，加固区下移加固区形成后，等速下沉，加固区下移 在夯击动应力的作用下，不同位置的土体处于不在夯击动应力的作用下，不同位置的土体处于不同的状态，大致可分为四个区域：同的状态，大致可分为四个区域：A A区为主压实区；区为主压实区；B B区为次压实区；区为次压实区；C C区为隆起区；区为隆起区；D D区为未加固区区为未加固区夯坑夯坑 在冲击动能作用在冲击动
7、能作用下，地面会立即产下，地面会立即产生沉降，一般夯击生沉降，一般夯击一遍后，其夯坑深一遍后，其夯坑深度可达度可达0.61.0m0.61.0m，夯坑底部形成一层夯坑底部形成一层超压密超压密硬壳层硬壳层，承，承载力可比夯前提高载力可比夯前提高2323倍。倍。Abu Dhabi Corniche(United Arab Emirates)动力密实的应用范围动力密实的应用范围动力密实的应用范围动力密实的应用范围肇庆肇庆花都花都博罗输变电工程花都站土石方强夯施工博罗输变电工程花都站土石方强夯施工动力密实的应用动力密实的应用动力密实的应用动力密实的应用水下地基加固水下地基加固动应力等值线动应力等值线 干
8、密度等值线干密度等值线强夯挤密过程中地基土中强夯挤密过程中地基土中动应力及干密度动应力及干密度随着深度和水随着深度和水平距离的增加而减小，且具有明显的向水平向扩展的趋平距离的增加而减小，且具有明显的向水平向扩展的趋势，侧向挤密作用非常明显。势，侧向挤密作用非常明显。夯坑沉降和周围地面隆起夯坑沉降和周围地面隆起 强夯过程中，随着夯击次数的增加，夯坑深度加大，强夯过程中，随着夯击次数的增加，夯坑深度加大，夯坑周围底面产生不同程度的隆起。当平均隆起量小于夯坑周围底面产生不同程度的隆起。当平均隆起量小于沉降量时，存在动力挤密作用。沉降量时，存在动力挤密作用。最佳夯击能：沉降量与隆起量相当时，动力挤密作
9、用不最佳夯击能：沉降量与隆起量相当时，动力挤密作用不明显，此时对应的夯击能量。明显，此时对应的夯击能量。二、二、动力固结动力固结 用强夯法处理用强夯法处理细颗粒饱和土细颗粒饱和土时，则是借助于动力固时，则是借助于动力固结的理论，即结的理论，即巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波，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破坏了土体原有的结构，使土体局部发生液化并产生许，使土体局部发生液化并产生许多裂隙，多裂隙，增加了排水通道增加了排水通道，使孔隙水顺利逸出，待超孔，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，强度隙水压力消散后，土体固结。由于软土的触变性
10、，强度得到提高得到提高。Dynamic consolidation1 1）饱和土的压缩性；）饱和土的压缩性；2 2）产生液化；）产生液化；3 3）渗透性变化；）渗透性变化；4 4）触变恢复）触变恢复Menard认为：认为：饱和土是可压缩的新机理饱和土是可压缩的新机理。强夯时动力固结主要表现四点：强夯时动力固结主要表现四点：1)1)饱和土的压缩性饱和土的压缩性MenardMenard教授认为，由于土中有机物的分解，第教授认为，由于土中有机物的分解，第四纪土中大多数都含有以四纪土中大多数都含有以微气泡形式出现的气体微气泡形式出现的气体，其含气量大约在，其含气量大约在1%1%4%4%范围内，进行强夯
11、时，范围内，进行强夯时，气体体积压缩，气体体积压缩，孔隙水压力增大孔隙水压力增大，随，随后气体有所膨胀，孔隙水排出的同时，孔隙水压力就减少。这样每夯后气体有所膨胀，孔隙水排出的同时，孔隙水压力就减少。这样每夯击一遍，液相气体和气相气体都有所减少。根据实验，每夯击一遍，击一遍，液相气体和气相气体都有所减少。根据实验，每夯击一遍，气体体积可减少气体体积可减少40%40%。2)2)局部产生液化局部产生液化在重复夯击作用下，施加在土体的夯击能量，使在重复夯击作用下，施加在土体的夯击能量，使气体逐渐受到压缩气体逐渐受到压缩。因此，土体的沉降量与夯击能成正比。因此，土体的沉降量与夯击能成正比。当气体按当气
12、体按体积百分比接近零时体积百分比接近零时，土体便变成不可压缩的土体便变成不可压缩的。相应于孔隙水压力上相应于孔隙水压力上升到覆盖压力相等的能量级升到覆盖压力相等的能量级，土体即产生液化土体即产生液化。孔隙水压力与液化压。孔隙水压力与液化压力之比称为力之比称为液化度液化度，而液化压力即为覆盖压力。当液化度为，而液化压力即为覆盖压力。当液化度为100%100%时，时，亦即为土体产生液化的临界状态，而该能量级称为亦即为土体产生液化的临界状态，而该能量级称为“饱和能饱和能”。此时，。此时，吸附水变成自由水，土的强度下降到最小值。一旦达到吸附水变成自由水，土的强度下降到最小值。一旦达到“饱和能饱和能”而
13、而继续施加能量时，除了继续施加能量时，除了使土起重塑的破坏作用使土起重塑的破坏作用外，能量纯属是浪费。外，能量纯属是浪费。3)3)渗透性变化渗透性变化在很大夯击能作用下，地基土体中出现冲击波和在很大夯击能作用下，地基土体中出现冲击波和动应力。当所出现的动应力。当所出现的超孔隙水压力大于颗粒间的侧向压力时超孔隙水压力大于颗粒间的侧向压力时，致，致使土颗粒间使土颗粒间出现裂隙出现裂隙，形成排水通道。此时，土的渗透系数骤增，形成排水通道。此时，土的渗透系数骤增，孔隙水得以顺利排出。在有规则网格布置夯点的现场，通过积聚孔隙水得以顺利排出。在有规则网格布置夯点的现场，通过积聚的夯击能量，在夯坑四周会形成
14、有规则的的夯击能量，在夯坑四周会形成有规则的垂直裂缝垂直裂缝，夯坑附近出，夯坑附近出现涌水现象。现涌水现象。当孔隙水压力消散到小于颗粒间的侧向压力时，当孔隙水压力消散到小于颗粒间的侧向压力时，裂隙即自行裂隙即自行闭合闭合，土中水的运动重新又恢复常态。国外资料报道，夯击时出，土中水的运动重新又恢复常态。国外资料报道，夯击时出现的冲击波，将土颗粒间吸附水转化成为自由水，因而促进了毛现的冲击波，将土颗粒间吸附水转化成为自由水，因而促进了毛细管通道横断面的增大。细管通道横断面的增大。4)4)触变恢复触变恢复在重复夯击作用下，土体的强度逐渐减低，当土体在重复夯击作用下，土体的强度逐渐减低，当土体出现液化
15、或接近液化时，使土的强度达到最低值。此时土体产生出现液化或接近液化时，使土的强度达到最低值。此时土体产生裂隙，而土中吸附水部分变成自由水，裂隙，而土中吸附水部分变成自由水，随着孔隙水压力的消散随着孔隙水压力的消散，土的抗剪强度和变形模量都有了大幅度的增长。这时土的抗剪强度和变形模量都有了大幅度的增长。这时自由水重新自由水重新被土颗粒所吸附而变成了吸附水被土颗粒所吸附而变成了吸附水，这也是具有触变性土的特性。，这也是具有触变性土的特性。产生液化产生液化夯击一遍的情况夯击一遍的情况 孔隙水压力与液化压力之比称孔隙水压力与液化压力之比称为为液化度液化度，而液化压力即为覆，而液化压力即为覆盖压力。当液
16、化度为盖压力。当液化度为100%100%时，时，亦即为土体产生液化的临界状亦即为土体产生液化的临界状态，而该能量级称为态，而该能量级称为“饱和饱和能能”。此时，。此时，吸附水变成自由吸附水变成自由水，土的强度下降到最小值。水，土的强度下降到最小值。一旦达到一旦达到“饱和能饱和能”而继续施而继续施加能量时，除了加能量时，除了使土起重塑的使土起重塑的破坏作用破坏作用外，能量纯属是浪费。外，能量纯属是浪费。产生液化产生液化夯击一遍的情况夯击一遍的情况 夯击三遍的情况夯击三遍的情况 夯击三遍的情况。每夯击一遍，体积变化有所减少，而地夯击三遍的情况。每夯击一遍，体积变化有所减少，而地基承载力有所增长，但
17、体积变化和承载力的提高，并不是遵基承载力有所增长，但体积变化和承载力的提高，并不是遵照夯击能的线性增加的。照夯击能的线性增加的。由于土体产生由于土体产生裂隙裂隙或趋于液化，引起渗透性增大。或趋于液化，引起渗透性增大。渗透性变化渗透性变化在夯坑四周会形在夯坑四周会形成有规则的成有规则的垂直垂直裂缝裂缝，夯坑附近，夯坑附近出现涌水现象出现涌水现象静力固结理论与动力固结理论的模型比较静力固结理论与动力固结理论的模型比较a a）静力固结理论模型；）静力固结理论模型；b b）动力固结理论的模型）动力固结理论的模型 MenardMenard根据强夯法的实践，首次对传统的固结理论提出了不根据强夯法的实践，首
18、次对传统的固结理论提出了不同看法，同看法，认为饱和土是可压缩的新机理认为饱和土是可压缩的新机理。弹簧活塞模型弹簧活塞模型静力固结和动力固结理论对比表静力固结和动力固结理论对比表 静力固结理论静力固结理论 动力固结理论动力固结理论 不可压缩的液体不可压缩的液体固结时液体排出所通过的固结时液体排出所通过的小孔，其孔径是不变的小孔，其孔径是不变的弹簧刚度是常数弹簧刚度是常数活塞无摩阻力活塞无摩阻力 含有少量气泡的可压缩液体含有少量气泡的可压缩液体固结时液体排出所通过的小固结时液体排出所通过的小孔，其孔径是变化的孔，其孔径是变化的弹簧刚度为变数弹簧刚度为变数活塞有摩阻力活塞有摩阻力 青岛港青岛港8 8
19、号码头强夯工程号码头强夯工程青岛港8号码头强夯工程动力置换类型动力置换类型 整式置换 桩式置换三、动力置换三、动力置换 Dynamic replacement 动力置换可分为整式置换和桩式置换。动力置换可分为整式置换和桩式置换。整式置换整式置换是采用强夯将碎石是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。整体挤入淤泥中，其作用机理类似于换土垫层。桩式置换桩式置换是通过强夯将是通过强夯将碎石填筑土体中，部分碎石桩碎石填筑土体中，部分碎石桩(或墩或墩)间隔地夯入软土中，形成桩式间隔地夯入软土中，形成桩式(或或墩式墩式)的碎石墩的碎石墩(或桩或桩)。其作用机理类似于振冲法等形成的碎石桩，
20、它。其作用机理类似于振冲法等形成的碎石桩，它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，并与桩间土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，并与桩间土起复合地基的作用。起复合地基的作用。桩式置换桩式置换动力置换 (Railway track,Malaysia)整式置换整式置换动力置换动力置换 ALEXANDRIA CITY CENTER(Shopping center-Egypt)桩式置换动力置换的应用范围动力置换的应用范围动力置换的应用范围动力置换的应用范围3.3 3.3 设计计算设计计算3.3.1 3.3.1 强化法设计要点强化法设计要点一、有效加固深度一、有效加固深度
21、MhH H有效加固深度(m)M夯锤重(t)h落距(m)系数系数 有效加固深度有效加固深度既是选择地基处理方法的重要依据，又既是选择地基处理方法的重要依据，又是反映处理效果的重要参数。一般可按下列公式估算有效是反映处理效果的重要参数。一般可按下列公式估算有效加固深度，或按表预估：加固深度，或按表预估：MhH 一般可理解为：一般可理解为：经强夯加固后，经强夯加固后，该土层强度和变形等指标能满足该土层强度和变形等指标能满足设计要求的土层范围。设计要求的土层范围。建筑地基处理技术规范中规定：强夯法的有效加固建筑地基处理技术规范中规定：强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。深度应根据现场试夯
22、或当地经验确定。缺少试验资料或经验是可按下表确定。缺少试验资料或经验是可按下表确定。二、夯击能量的确定二、夯击能量的确定-夯锤和落距夯锤和落距 单击夯击能单击夯击能为夯锤重为夯锤重M M与落距与落距h h的乘积。的乘积。一般说夯击时最好锤重和落距大，则单击能量大，一般说夯击时最好锤重和落距大，则单击能量大，夯击击数少，夯击遍数也相应减少，加固效果和技术夯击击数少，夯击遍数也相应减少，加固效果和技术经济较好。经济较好。整个加固场地的总夯击能量整个加固场地的总夯击能量(即锤重落距总夯即锤重落距总夯击数击数)除以加固面积称为除以加固面积称为单位夯击能单位夯击能。锤重应根据有效加固深度选用。锤重应根据
23、有效加固深度选用。夯锤重量夯锤重量夯锤平面：圆形和带有气孔的锤较好夯锤平面：圆形和带有气孔的锤较好锤底面积：宜按土的性质确定锤底面积：宜按土的性质确定夯锤的高宽比：控制高宽比以防产生偏锤现象夯锤的高宽比：控制高宽比以防产生偏锤现象夯锤材料夯锤材料夯锤的落距：夯锤的落距：8-25m三、三、夯击点布置及间距夯击点布置及间距 1)1)夯击点布置：夯击点布置：夯击点布置一般为三角形或正方形。工业厂房可根据柱网夯击点布置一般为三角形或正方形。工业厂房可根据柱网来布置夯击点。来布置夯击点。强夯处理范围强夯处理范围应大于建筑物基础范围，具体的放大范围，可根据建筑物应大于建筑物基础范围，具体的放大范围，可根据
24、建筑物类型和重要性等因素考虑决定。对一般建筑物，每边超出基础外缘的宽度宜类型和重要性等因素考虑决定。对一般建筑物，每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的为设计处理深度的1/21/22/32/3，并不宜小于，并不宜小于3m3m。2)2)夯击点间距夯击点间距夯击点间距夯击点间距(夯距夯距)的确定，一般根据地基土的性质和要求的确定，一般根据地基土的性质和要求处理的深度而定。第一遍夯击点间距可取处理的深度而定。第一遍夯击点间距可取夯锤直径的夯锤直径的2.52.53.53.5倍倍，第二遍夯，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间，以后各遍夯击点间距可适当减小。以保证使夯击点位于第一遍夯击点之间，以后各遍夯击
25、点间距可适当减小。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基本原则。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基本原则。夯距通常为夯距通常为312m312m 加固宽度计算图加固宽度计算图间隔夯比连夯好，间隔夯对深层加固有利间隔夯比连夯好，间隔夯对深层加固有利 夯击点布置及夯击次序夯击点布置及夯击次序 T h e r m a l K-1 2 Educational Park,Coachella Valley California(US)美国加州某工程美国加州某工程夯点布置夯点布置（正方形）（正方形）NICE AIRPORT(France)Abu Dhabi Corni
26、che(United Arab Emirates)四、四、夯击击数与遍数夯击击数与遍数 1.1.夯击击数夯击击数每遍每夯点的夯击击数应按现场试夯得到的每遍每夯点的夯击击数应按现场试夯得到的夯击击数和夯沉量关系曲线确定夯击击数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件：，且应同时满足下列条件：a.a.最后两击的夯沉量最后两击的夯沉量不宜大于下列数值：当单击夯击能不宜大于下列数值：当单击夯击能小于小于4000kNm4000kNm时为时为50mm50mm；当单击夯击能为；当单击夯击能为400040006000kNm6000kNm时为时为100mm100mm；当单击夯击能大于；当单击夯击能大于6000
27、kNm6000kNm时为时为200mm200mm；b.b.夯坑周围地面夯坑周围地面不应发生过大隆起不应发生过大隆起；c.c.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。总之，各夯击点的夯击数，应使土体竖向压缩最大，而总之，各夯击点的夯击数，应使土体竖向压缩最大，而侧向位移最小为原则，一般为侧向位移最小为原则，一般为4 41010击。击。整个加固场地的总夯击能量整个加固场地的总夯击能量(即锤重落距总夯击即锤重落距总夯击数数)除以加固面积称为除以加固面积称为单位夯击能单位夯击能。间歇时间间歇时间最佳夯击能最佳夯击能 在夯击能作用下，地基中出现的孔隙水压力达到土的在夯击能作用下，地基中出现
28、的孔隙水压力达到土的自重压力这样的夯击能称为自重压力这样的夯击能称为最佳夯击能最佳夯击能。2 2）粘性土粘性土最佳夯击能的确定方法：孔压叠加，用有效加固深度。最佳夯击能的确定方法：孔压叠加，用有效加固深度。1 1）砂性土砂性土最佳夯击能的确定方法：绘制孔隙水压力增量与夯击击数最佳夯击能的确定方法：绘制孔隙水压力增量与夯击击数(夯击能夯击能)的关系曲线来确定最佳夯击能。当孔隙水压力增量随着夯击击的关系曲线来确定最佳夯击能。当孔隙水压力增量随着夯击击数数(夯击能夯击能)增加而逐渐趋于恒定时，可认为该种砂土所能接受的能量已增加而逐渐趋于恒定时，可认为该种砂土所能接受的能量已达到饱和状态，此能量即为最
29、佳夯击能。达到饱和状态，此能量即为最佳夯击能。夯击击数与遍数夯击击数与遍数 2.2.夯击遍数夯击遍数夯击遍数应根据地基土的性质和平均夯击夯击遍数应根据地基土的性质和平均夯击能确定。可采用点夯能确定。可采用点夯2 23 3遍，对于渗透性较差的细颗粒土，遍，对于渗透性较差的细颗粒土，必要时夯击遍数可适当增加。最后再以必要时夯击遍数可适当增加。最后再以低能量满夯一遍低能量满夯一遍，满，满夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击，锤印彼此搭接。夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击，锤印彼此搭接。分遍夯的好处：分遍夯的好处：a.a.大的间距可避免强夯过程中浅层硬壳层的形成。大的间距可避免强夯过程中浅层硬壳层的形成。b.
30、b.对饱和细粒土对饱和细粒土 c.c.对饱和粗粒土对饱和粗粒土满夯满夯 五、垫层铺设五、垫层铺设 强夯前要求拟加固的场地必需强夯前要求拟加固的场地必需具有一层稍硬的表层具有一层稍硬的表层，使，使其能支承起重设备；并便于对所施工的其能支承起重设备；并便于对所施工的“夯击能夯击能”得到扩散；得到扩散；同时也可加大地下水位与地表面的距离，因此有时必需铺设同时也可加大地下水位与地表面的距离，因此有时必需铺设垫层。垫层。对场地地下水位在对场地地下水位在-2m-2m深度以下的砂砾石土层，可直接施深度以下的砂砾石土层，可直接施行强夯，无需铺设垫层；行强夯，无需铺设垫层；对地下水位较高的饱和粘性土与易对地下水
31、位较高的饱和粘性土与易液化流动的饱和砂土，都需要铺设砂、砂砾或碎石垫层才能液化流动的饱和砂土，都需要铺设砂、砂砾或碎石垫层才能进行强夯，否则土体会发生流动。进行强夯，否则土体会发生流动。垫层厚度随场地的土质条件、夯锤重量及其形状等条件垫层厚度随场地的土质条件、夯锤重量及其形状等条件而定。当场地土质条件好，夯锤小或形状构造合理，起吊时而定。当场地土质条件好，夯锤小或形状构造合理，起吊时吸力小者，也可减少垫层厚度。吸力小者，也可减少垫层厚度。垫层厚度一般为垫层厚度一般为0.50.51.5m1.5m。铺设的垫层不能含有粘土。铺设的垫层不能含有粘土。处理饱和砂土和软土处理饱和砂土和软土，坑底易涌，坑底
32、易涌土涌砂，故土涌砂，故垫层材料不宜用砂垫层材料不宜用砂。六、两遍夯击间歇时间六、两遍夯击间歇时间 各遍间的间歇时间各遍间的间歇时间取决于加固土层中孔隙水压力消散所需取决于加固土层中孔隙水压力消散所需要的时间要的时间。对对砂性土砂性土，孔隙水压力的峰值出现在夯完后的瞬间，消散，孔隙水压力的峰值出现在夯完后的瞬间，消散时间只有时间只有2 24min4min，故对渗透性较大的砂性土，两遍夯间的，故对渗透性较大的砂性土，两遍夯间的间歇时间很短间歇时间很短，亦即可连续夯击。，亦即可连续夯击。砂性土孔隙水压力消散曲线砂性土孔隙水压力消散曲线黏性土孔隙水黏性土孔隙水压力消散曲线压力消散曲线对对粘性土粘性土
33、，由于孔隙水压力消散较慢，故当夯击能逐渐增加时，孔隙，由于孔隙水压力消散较慢，故当夯击能逐渐增加时，孔隙水压力亦相应地叠加，其间歇时间取决于孔隙水压力的消散情况，水压力亦相应地叠加，其间歇时间取决于孔隙水压力的消散情况，一般一般为为3 34 4周周。目前，国内有的工程对粘性土地基的。目前，国内有的工程对粘性土地基的现场埋设了袋装砂井现场埋设了袋装砂井(或塑料排水带或塑料排水带)，以便加速孔隙水压力的消散，缩短间歇时间。有时根，以便加速孔隙水压力的消散，缩短间歇时间。有时根据施工流水顺序先后，两遍间也能达到连续夯击的目的。据施工流水顺序先后，两遍间也能达到连续夯击的目的。3.3.2 3.3.2
34、强夯置换法设计要点强夯置换法设计要点一、强夯置换墩材料一、强夯置换墩材料二、强夯置换墩的深度二、强夯置换墩的深度三、墩位布置三、墩位布置四、置换墩地基承载力四、置换墩地基承载力3.3.3 3.3.3 降水联合低能级强化法设计要降水联合低能级强化法设计要点点一、降排水体系一、降排水体系二、夯击能量二、夯击能量三、间歇时间三、间歇时间四、夯击击数四、夯击击数3.4 3.4 施工方法施工方法1.1.施工机具和设备施工机具和设备2.2.施工步骤施工步骤3.3.施工要点施工要点强夯施工中应注意以下几点：强夯施工中应注意以下几点：由于强夯法的许多设计参数还具有由于强夯法的许多设计参数还具有经验性经验性，影
35、响因素又较影响因素又较多多，因而在正式施工前应进行试夯，以校正各设计施工参数，因而在正式施工前应进行试夯，以校正各设计施工参数，编制正式施工方案并指导施工。编制正式施工方案并指导施工。强夯前应查明强夯前应查明场地范围场地范围内地下构筑物、管线和其他设施的内地下构筑物、管线和其他设施的位置及标高等参数。位置及标高等参数。强夯施工所产生的强夯施工所产生的振动振动对邻近建筑物或设备会产生有害影对邻近建筑物或设备会产生有害影响时，应设监测点，并采取隔振沟等隔振或者防振措施。响时，应设监测点，并采取隔振沟等隔振或者防振措施。当当地下水位高或者夯坑内积水影响施工地下水位高或者夯坑内积水影响施工时，宜采用人
36、工降时，宜采用人工降低地下水或者铺设一定厚度松散材料，使地下水位低于坑底低地下水或者铺设一定厚度松散材料，使地下水位低于坑底面以下面以下2m2m。施工设备关键部位检查。施工设备关键部位检查。施工顺序施工顺序是先深后浅，即先加固深层土，后加固浅层土。是先深后浅，即先加固深层土，后加固浅层土。夯锤起落过程中注意安全。夯锤起落过程中注意安全。3.5 3.5 现场观测与质量检验现场观测与质量检验1.1.现场观测：现场观测：地面及深层变形；孔隙水压力；地面及深层变形；孔隙水压力；侧向挤压力；振动加速度。侧向挤压力；振动加速度。2.2.质量检验质量检验图中阴影部分面积越大说明夯实效果越好。将地表的最大振动
37、加速将地表的最大振动加速度为度为0.98m/s0.98m/s2 2处作为设计处作为设计时时振动影响安全距离振动影响安全距离。强夯施工对附近建筑物强夯施工对附近建筑物和施工的建筑物的影响肯和施工的建筑物的影响肯定要比地震的影响小。定要比地震的影响小。常采用在夯区周围设置常采用在夯区周围设置隔振沟。隔振沟。质量检验质量检验 强夯施工结束后应间隔强夯施工结束后应间隔定时间方能对地基加固质量进行检验。其间隔定时间方能对地基加固质量进行检验。其间隔时间对时间对碎石土和砂土地基碎石土和砂土地基可取可取l l2 2周：对周：对粉土和粘性土粉土和粘性土地基可取地基可取3 34 4周。周。室内试验 十字板试验
38、动力触探试验 静力触探试验 旁压试验 载荷试验 波速试验 旁压试验旁压试验 强夯法强夯法强夯法强夯法强夯法王曲电厂王曲电厂8000KN.M强夯强夯2榆次大乘寺2000KN.M强夯 内蒙古准格尔旗沙圪堵工业园内蒙古准格尔旗沙圪堵工业园2020万聚氯乙烯项目地基强夯处理工万聚氯乙烯项目地基强夯处理工程主要能击为程主要能击为6000KN.m6000KN.m，总面积为，总面积为330000330000平方米。工程从平方米。工程从20092009年年8 8月开月开工，于工，于20092009年年1010月完工。月完工。太钢钢建集团无缝钢管厂项目厂区地基强夯处理。本工程总面积400000万m2，采用单位夯
39、击能4000kn.m，工程施工从2019年4月开始到2019年8月完工 晋城煤业集团10万吨/年合成油示范工程项目 晋城煤业集团10万吨/年合成油示范工程项目，位于晋城市矿务局。由山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司投资建设，该项目总投资为1350万美元。其中企业自筹385万美元，拟引资965万美元。项目建成后，可实现年销售收入130万美元。陕西神木富油能源有限公司生产区地基强夯处理工程陕西神木富油能源有限公司生产区地基强夯处理工程 中低温煤焦油及煤制氢厂区地基处理，单位夯击能点夯为中低温煤焦油及煤制氢厂区地基处理，单位夯击能点夯为8000KN.M8000KN.M，满夯为，满夯为4000kn.m4000kn.m。
