巖土工程師輔導(dǎo)：有關(guān)強(qiáng)夯法講解

　　強(qiáng)夯法：是在極短的時間內(nèi)對地基土體施加一個巨大的沖擊能量，這種突然釋放的巨大能量將使土體發(fā)生一系列的物理變化;如土體結(jié)構(gòu)破壞或液化;排水固結(jié)壓密;觸變恢復(fù)等。其作用結(jié)果使一定范圍內(nèi)地基強(qiáng)度提高、孔隙擠密、消除濕陷性。強(qiáng)夯過程影響地基土的狀態(tài)如圖4.1-1所示中，可分為四個區(qū)，即I區(qū)膨脹區(qū)，II區(qū)壓密區(qū)，III區(qū)效果減弱區(qū)，IV區(qū)未加固區(qū);其中強(qiáng)度提高較明顯的區(qū)段是Ⅱ區(qū)，壓密區(qū)深度即是加固深度。解釋強(qiáng)夯效應(yīng)，目前有兩種理論即Menard的動力固結(jié)理論和沖擊破壞壓縮理論。Menard根據(jù)飽和黏土受到強(qiáng)夯后產(chǎn)生的一系列物理現(xiàn)象提出了動力固結(jié)模型，用以解釋荷載與沉降關(guān)系的滯后效應(yīng);飽和土的可壓縮性;土骨架的壓縮模量的改變和滲透系數(shù)的變化等現(xiàn)象。沖擊破壞壓縮理論是針對粗粒土地基而提出的，用以解釋夯擊過程中地面大量沉陷，密實度及強(qiáng)度提高等現(xiàn)象。

　　強(qiáng)夯法雖然在工程實踐中已被證實是地基處理有效方法之一，但目前還沒有一套成熟的理論和設(shè)計計算方法，所以還有待進(jìn)一步提高�，F(xiàn)場試驗與測試表明，強(qiáng)夯過程和靜置期間，夯擊能、土體變形、孔隙水壓力以及強(qiáng)度特征等隨時間的變化存在一定關(guān)系。地基土強(qiáng)度增長與土中孔隙水壓力消散有關(guān)。夯擊初始階段，由于土體發(fā)生液化或結(jié)構(gòu)破壞，土的強(qiáng)度降低到很小，其后，隨著孔隙水壓力逐漸消散，土的強(qiáng)度也相應(yīng)增長，最后階段為土觸變恢復(fù)階段。另外，還觀察到：夯擊時，夯擊坑周圍產(chǎn)生豎向裂隙，夯坑出現(xiàn)冒氣冒水現(xiàn)象，隨著孔隙水壓力逐漸消散，土顆粒重新組合，裂隙閉合，地基土的強(qiáng)度也逐漸增長。另外，研究工作表明，強(qiáng)夯作用所導(dǎo)致的砂土液化，能夠降低地基在未來地震作用下的液化勢。

　　強(qiáng)夯置換法

　　強(qiáng)夯置換除在土中形成墩體外，當(dāng)加固土層為深厚飽和粉土、粉砂時，還對墩間土和墩底端以下土有擠密作用，因此，強(qiáng)夯置換的加固深度應(yīng)包括墩體置換深度和墩下加密范圍。同時，墩體本身也是一個特大直徑排水體，有利于加快土層固結(jié)。因此，強(qiáng)夯置換墩的加固原理，相當(dāng)于強(qiáng)夯(加密)、碎石墩、特大直徑排水井三者之和。

　　對粉土，形成的強(qiáng)夯置換墩可按與墩間土形成復(fù)合地基考慮，但在淤泥和其他流塑狀態(tài)黏性土中，宜按單墩載荷試驗確定的單墩承載力除以單墩加固面積作為加固后的地基承載力，不考慮墩間土的承載力，基礎(chǔ)傳來的荷載全部由墩承擔(dān)。

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