强夯施工方法之强夯置换法原理及适用地基
强夯置换法按置换方式的不同,有墩柱式置换和整体式置换法两种强夯地基形式。
强夯置换碎石墩复合地基层于墩柱式置换的形式,它是利用夯能作为置换软土的手段,即利用强夯将地基士挤密或排开,把块石、碎石、砂砾或其他质地坚硬的散体材料,采用多次填入和夯击,最终肜成密实的柱状砂石墩,这种砂石墩与周围混有砂石的墩间土所形
成的复合地基。对于饱和粘性土,强夯置换法主要作用是置换作用,其次是排水和动力固结作用。主要适于高压缩性软粘土地基的加固。整体式置换法又称强夯置换挤淤沉堤,它以密集的点形成线置换或面置换,通过强夯的冲击能将含水量高、抗剪强度低、具有触
变性的淤泥挤开,置换以抗剪强度高、级配良好、透水性好的块石、碎石或石渣,形成密实度高、压缩性低、应力扩散性能良好、承载力高的墊层。主要适用于处理淤泥、淤泥质软土地基。
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随着社会经济的不断发展与进步，人类在软土地基上进行的工程建设越来越多，其地基处理技术也日益多样化，许多新型实用的技术被越来越多地应用到工程实践中，其中运用强夯法强夯地基就是比较常用的地基处理技术，近年来得到广泛地应用，取得很
好的工程和经济效益。
强夯法又称动力固结法( Dynamic consolidation), 就是用起重设备反复将80kN～400kN的锤(最重达2000kN)起吊到8m～25m 高处(达40m) , 而后利用自动脱钩释放载荷或带锤自由落下,其动能在土中形成强大的冲击波和高应力,从而提高地基土的强度
、降低压缩性、改善抗振动液化能力、消除湿陷性等。同时,强夯夯击能还可提高土层的均匀程度,减少将来可能出现的差异沉降。该法自诞生以来,以其经济易行、效果显著、设备简单、施工便捷、节省材料、质量容易控制、适用范围广、施工周期短等突出优
点,在世界各地多种类型、多种目的的地基处理工程中得到了日益广泛的应用。
强夯法冲击能力大，通过动力挤密土体，使土体受夯击后产生很大的超孔隙水压力，孔隙水可从锤击而产生的裂缝中流出，从而改变土体的结构。从振动波理论看，可认为强夯产生的冲击能在地基中产生体波(含纵波和横波)和面波两种。对地基起主要
加固作用的是纵波和横波。对于低饱和度粉土地基，其加固机理可归结为压缩波的反复作用消耗能力做功，而对土体产生压密固结，一部分能量使土体产生弹性变形并将另一部分能量向深层传播而加固地基，最终使能量转化为土的塑变位能。
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在强夯施工中孔内深层强夯法是一种深层地基处理方法。该方法先成孔至预定深度，然后自下而上分层填料强夯或边填料边强夯，形成高承载力的密实桩体和强力挤密的桩间土（简称DDC法）。
孔内深层强夯法的特点：
1、适用规划广泛，可用于各类地基处置：在地基处置工程中，孔，能适用于各种凌乱地层的地基加固处置，具有广泛的适用性。如用于大厚度的黄土、杂填土、液化土地基，各类软弱土、湿陷性黄土以及具有酸、碱、盐腐蚀的地基，具有硬夹层的不均匀地
基、石料及废料回填废物地基以及地下人防工事等各种凌乱修建场所的处置。通过钻孔、强力冲孔等方法成孔，只要能构成桩孔的地基，不管孔内有无地下水均可选用本法加固处置。总之，选用孔内深层强夯技能，既可消除地基土的湿陷性、液化性，也兼有
承载桩的特征以及刚度均匀的复合地基的特征。不只承载力高，而且紧缩变形小。
2、用料标准低，量体裁衣：凡是无机固体材料如土、砂、石、碎砖瓦、混凝土块、工业废料及其混合物等均可运用。而且用料不需严厉加工，凡能填入孔内的无机固体材料均可运用。用料不需长途运送。
3、具有高动能、高压强和强挤密效应；
4、地基承载力前进明显；
5、地基加固处置深度大：一般处置深度为20m——30m，最深时可达50m以上。而且上下均匀。持力层规划内的地基土层都可以加固，深层的软弱下卧层也可加固，可明显地改善土性。
6、成桩直径大，挤密加固范围大，桩呈串珠状：在高动能冲击挤压下，桩径一般可达500mm——2500mm左右，在松软土层中，具有更大的侧向挤密效应。在分层土中，桩体呈串珠状，桩间土呈“咬合”和“抱紧”的强挤密现象。采用粗粒料作加固材料
时，桩体也是地基排水通道，有利于饱和土地基的排水固结。同时可将加固区范围内的土中水排挤到加固区以外的土体中去。改善地基土性，加固影响范围大。
7、复合地基压缩模量高，沉降变形小，承载性状好；
8、社会经济效益好：具有高动能、高压强，在孔内深层强夯的特征，故振动小，噪音低，消除碴土污染，可广泛地应用于城市建设中地基的处理工程。能净化人类生存环境，将垃圾、碴土“变废为宝”，大量消耗废料。
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