强夯软基施工原理分析
强夯法在处理饱和黏性土时,巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波,破坏土体原有的结构,会让土体局部发生液化,产生裂缝,增加排水通道,让孔隙水溢出,等超孔隙水压力消散后,土体固结。由于软土的触变性,强度得以提高。
对于透水性极低的饱和软土,强夯让土的结构破坏,但难以使孔隙水压力迅速消散,夯坑周围土体隆起,土的体积无明显减小,强夯效果不佳。单击能量的大小和土的透水性高低是影响饱和软土强夯加固效果的主要因素,在土中设置袋装沙井来改善土的透水性,然后进行强夯,也可以采用动力置换。
强夯后,土的结构被破坏,强度降低几乎为零,随着孔隙水压力的消散,土的抗剪强度和变形模量都有很大的提高,这是因为土颗粒间紧密接触以及新的结合水膜逐渐固定,即使在一般孔隙水压力完全消散后,土的抗剪强度也会提高。夯击后的6个月土的抗剪强度比1个月时要增长20-30%,变形模量增长30-50%。因此,结合水固定过程,可以延续几个月,在这个触变恢复期间,土的变形很小。由于强夯的时间效应,质量检验可以在强夯后的1个月进行。
强夯在软土地基中的施工方法
强夯软基施工处理方法有强夯置换法、降水联合低能级强夯法、碎石桩联合低能级强夯法等。
比如软土基地采用降水联合低能级强夯法,要注意以下要求:
1.软土地基大面积强夯前,应该结合勘查报告进行暗浜排查,将沟浜塘换填。对于地址条件特殊,且无经验的场地,应该选择有代表性的区域进行试夯,通过夯沉量、地下水位、孔隙水压力检测及夯前夯后加固效果的检测来确定夯击能、夯击击数和间隔时间等参数。
2.软土地基强夯,宜采用低能级、少击数、多遍夯、先轻后重的原则施工,采用2-4遍夯击,单击夯击能从400KN·m逐渐增大到2000KN·m以上,具体的工艺参数还要通过试夯来确定。
3.降水联合强夯地基处理,要根据处理面积、处理深度和降水设备容量来划分成若干个独立的降水系统,小区内布置封堵井,按照设计加固深度、土体渗透性来确定井点密度和井管深度、降水不时间、降水深度等。
4.软土强夯地基变形计算包括有效加固深度范围内的沉降和加固区下卧层的沉降,有效加固深度内土层的压缩模量应该通过原位测试或土工试验来确定。
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