强夯法是法国menard技术公司于1969年提出的一种地基加固方法。其主要工作原理是将起重机械8-30t(重可达200t)的夯锤起吊到6--30m(高可达40m)高度后,自由落下,给地基土以---的冲击能量(一般为500-8000kn.m)的夯击。经过几十年来的实践,目前己广泛应用于素填土、碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土地基的处理。该方法适用于塑性指数1,-10的土质,对饱和度较高的粘性土、淤泥和淤泥质土地基不适用,---的表现为:表层土易出现橡皮土,土体抗剪强度丧失,不能承载,同时不能起压实作用,哪有地基处理强夯施工队,需要以高的代价挖出或处理;深层不能完成主固结沉降,导致工后沉降很大,有效处理---不大。目前施工中,适合于软粘土的强夯新工艺有:改进现行强夯工艺,采用先用---加固深层土体,再用小能量加固浅层土体,或“先轻后重,逐级加能,少击多遍,逐层加固”等新工艺;采用强夯法+人工排水体系十插设塑料排水带,加快土体中孔隙水压力消散(强夯固结);采用在夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料,---夯入并排开软土,终形成砂石桩与软土的复合地基的强夯置迅速排走,减小起锤时与土面间形成真空产生的强吸换(动力置换、强夯挤淤)等。
1 建筑措施:1)设置建筑物上,应选择场地条件简单、没有地裂、陡坎、冲沟不发育、地质分层均匀的有利地段;2)建筑物体型不宜过长,切忌平面凹凸曲折和立面高低不一;3)山梁处、建筑平面转折部位和高度(荷重)有---差异部位――建筑结构类型(或基础)不同部位,适当设置沉降缝分隔开,以减少膨胀的不均匀性;4)民用建筑层数宜多于三层以上,有外廊时外廊部分宜采用悬挑结构。
2 基础措施:1)尽可能用钢筋混凝土桩基,单层民用建筑在膨胀土胀缩性较弱时,可采用砂垫层砂包的条形基础。胀缩性较强时,可采用砂垫层墩基。砂包、砂垫能隔离和调节胀缩力的传递,减少条形基础遭受拉裂的可能性。墩基减少了与膨胀土地基的接触面;在墩与墩之间发裂时,可通过油毡的滑动面而任意移动,形成滑动支座;基础梁承担墩座移动时的磨擦力,以及上部荷载所产生的弯矩;墩基下的砂垫层可隔离在墩基下胀缩力的传递,以保护墩基不遭受拉损。另外,为避免房屋开裂破损,膨胀土地区的房屋基础宜设置钢筋混凝土基础圈梁。
3 结构措施:1)基础适当埋深(>;1.0m)或设置地下室,以减少膨胀土层厚度,增加基础自重,使作用于土层的压力大于膨胀土的上举力,或采用墩式基础以增加基础附加荷重,或采用灌筑桩穿透膨胀土层,并抵抗膨胀力;2)采用对地基沉降不大敏感的结构,加强上部结构刚度,如设置圈梁、地梁,在角端和内外墙连接处设置水平钢筋加强连接等;3)在胀缩性弱的单层民用建筑可采用在一般的基础上铺一层油毡做钢筋砖圈梁,以提高抗剪力;4)膨胀土地基的房屋,不宜采用砖拱结构及无砂大孔混凝土或无筋中型砌块做承重墙体。
4 防水保湿措施:1)在建筑物周围做好地表防水、排水设施,如渗、排水沟等,为防下渗,沟底应作防水处理,尽量避免采用挖土明沟;散水坡适当加宽(以1.2~1.5m为宜),其下做砂或炉渣垫层,并设隔水层,防止地表水向地基渗透;2)管道距建筑物外墙、基础外缘距离***3m,并严防埋设的管道漏水,以尽可能地保持地基的原有天然湿度。
5 施工措施:1)合理安排工序,先做好室外道路、排水沟、防洪沟、截水沟等工程的施工,疏通现场排水,避免建筑物附近场地积水;2)施工临时用水点应离建筑物5m以上,淋灰池、水池、洗料场应离建筑物lom以上,做好现场临时排水,防止管网漏水;3)基坑开挖采取分段连续快速作业,挖好后立即施工基础,及时回填夯实,以免基槽泡水或曝晒。填土料可掺入一定非膨胀性土料混合使用,而不宜用膨胀土。
为建立强夯夯击时地面夯沉量的估算公式。分进行了砂土和黏性士的全模与半模相似模型试验工。全模试验的目的是建立估算夯坑---的经验公式,半模试验除用于建立估算夯坑---的经验公式外,还进行了竖向位移观测,并将之用于有效加固---估算和动、静荷载作用下的地基响应的对比研究。
首先来分析砂土地基夯沉量估算的全模试验法,其中在量纲方程的建立方面是很重要的。
相似模型试验是模型仿照原型结构按一定相似关系f制而成,它具有原型结构的全部或主要特征,只要设计的模型满足相似条件,则通过模型试验所获得的数据和结果,可直接推算到相应的原型结构中去。
模型试验设计的理论基础是相似理论,即模型设计时需与原结构保持相似(过程相似、几何相似、相似、荷载相似、应力与应变相似、时间相似、边界条件和初始条件相似等)。模型的相似需依据三个基本相似定理来判断。根据相似理论,求得相似判据,据此进行模型设计。
强夯模型试验的相似要求较一般结构模型试验来说要复杂得多,模型与原型不可能在各方面都满足相似原理的一切要求,只能是针对所要研究的问题,在主要条件上满足相似关系。强夯模型试验的相似标准我们通过推导得出了相应的关系式。关系式中只要确定了夯锤重的相似系数和夯锤底面直径的相似系数或干密度的相似系数,其他各参数的相似系数也相应确定,从而---原型与模型土样中地面夯沉量规律的相似。
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