邵阳强夯地基之强夯法动力固结理论介绍

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强夯单价之强夯设计数据
1、强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。在缺少试验资料或经验时可按下表预估。
单击夯击能（KN·m）碎石土、砂土等粉土、黏性土、湿陷性黄土等
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1000 5.0～6.0 4.0～5.0
2000 6.0～7.0 5.0～6.0
3000 7.0～8.0 6.0～7.0
4000 8.0～9.0 7.0～8.0
5000 9.0～9.5 8.0～8.5
6000 9.5～10.0 >8.5～9.0
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注：强夯法的有效加固深度应从起夯面算起。
2、强夯的单位夯击能量，应根据地基土类别、结构类型荷载大小和要求处理的深度等综合考虑，并通过现场试夯确定。在一般情况下，对于粗颗粒土可取1000～3000KN·m/m2；细颗粒土可取1500～4000KN·m/m2。
3、夯点的夯击次数，应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件：
A.两击的平均夯沉量不大于50mm，当单击夯击能量较大时不大于100mm。
B. 夯坑周围地面不应发生过大的隆起。
C. 不因夯坑过深而发生起锤困难。
4、夯击遍数应根据地基土的性质确定，一般情况下，可采用2～3遍，再以低能量夯击一遍。对于渗透性弱的细粒土，必要时夯击遍数可适当增加。
5、两遍夯击之间应有一定的时间间隔。间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。当缺少实测资料时，可根据地基土的渗透性确定，对于渗透性较差的黏性土地基的间隔时间，应不少于3～4周；对于渗透性好的地基土可连续夯击。
6、夯击点位置可根据建筑结构类型，采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。遍夯击点间距可取5～9m，以后各遍夯击点间距可与遍相同，也可适当减小。对于处理深度较大或单击夯击能较大的工程，遍夯击点间距宜适当增大。
7、强夯处理范围应大于建筑物基础范围。每边超出基础外缘的宽度宜为设计处理深度的1/2至2/3。并不宜小于3m。
8、根据初步确定的强夯参数，提出强夯试验方案，进行现场试夯。应根据不同土质条件待试夯结束一置数周后，对试夯场地进行测试，并与夯前测试数据进行对比，检验强夯效果，确定工程采用的各项强夯参数。

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强夯地基之强夯法动力固结理论介绍
强夯法虽然已经在实践中证实了是一种比较好的地基处理方法,但到目前为止还没有一套成熟和完善的理论和设计计算方法。在第十届国际土力学和基础工程会议上,美国 Menard教授在地基处理"的科学发展水平报告中精辟的论述强夯法的传统固结机理:强

夯法目前已经发展到地基土的大面积加固,深度可达30m。当应用于非饱和土时,压密过程基木上同实验室中的击实实验相同在饱和无粘性土的情况下,可能会产生液化,其压密过程同爆破和振动密实的过程相似。这种方法对饱和细粒土的效果,成功和失败的例

子都有报道。对这类土需要破坏土的结构、产生超空隙水压力以及通过裂隙形成排水通道。而强夯法对杂填土特别有效。
实践证明,强夯施工时在夯击的工程中,土体的瞬时沉降可达几十厘米:土中产生液化后使土的结构破坏,土的强度下降到最小值:随后在夯击点出现径向裂隙,成为加速孔隙水压力消散的主要通道:因粘性土具有触变性,使降低的强度得到恢复和增强。

Menard教授实践,并结合传统的固结机理,提出了饱和土是可以压缩的新的机理,并现在得到了大多数科学家的认可。下面再作进一步的介绍。
1、饱和土的压缩性
土由固体颗粒、土中水和土中气体三部分组成，其中土中水和土中气体体积占总体积的1%~4%。在强夯进行时，气体体积压缩，孔隙水压力增大，随后气体有所膨胀，孔隙水排出，而固体体积始终不变。这样每夯一遍，土中水体积和土中气体积都有

所减少。据有关资料介绍，每夯击一遍，气体体积可减少40％，夯5遍之后，气体的体积仅是原来气体体积的8%左右。
2、土体液化
在重复夯击下，土体沉降与夯击能成正比，当夯击能达到一定程度时，即当气体的体积百分比接近于零时，土质具有不可压缩性，此时孔隙水压力等于总压力，此时的界限值称为饱和能。当夯击能达到饱和能时，土体产生液化，吸着水变成自由水，土

体强度下降到最小值。必须注意的是，一旦达到饱和能，如果继续施加夯能，土体固结条件被破坏，孔隙水反而不易排出，土体强度降低后难以恢复，因此此时的能量纯属浪费。
3、土体渗透性变化
强夯时土体局部液化，即这一瞬间的孔隙水压等于总压力产生的超孔隙水压力，当超孔隙水压力大于土颗粒之间的横向压力时，土颗粒之间出现裂隙，形成排水通道，同时土的渗透系数剧增使孔隙水顺利排出。当孔隙水压力消散，达到小于土颗粒之间

的横向压力时，裂隙闭合，土中水的运动又恢复常态。
4、土体触变的恢复
在强夯重复夯击的作用下，土体的抗剪强度逐渐降低，当土体液化或接近液化时，抗剪强度为零或最小，吸附水变成自由水。当孔隙水压力消散，土体抗剪强度和变形模量大幅度增长，土体颗粒间的接触更加紧密，新的吸附水层逐渐固定，这是由于自

由水重新被土体颗粒所吸附变成吸附水的缘故。这就是具有触变性的土的特性。

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强夯厂家之强夯震动的影响
强夯施工过程中，在强夯夯锤落地的瞬间，一部分动能转换为冲击波，从夯实以波的形式向外传播，并引起地表震动。当夯点周围一定范围内的地表震动强度达到一定数值时，会引起地表和建筑物、构筑物不同程度的损伤和破坏，并产生震动和噪音等公

害。随着强夯加固技术的推广和应用，上述影响已日益引起人们的关注，从而有必要对强夯引起的地面运动变化规律及其振动强度对建筑物、构筑物、设施、设备和环境的影响进行研究。
1、振动周期
　　强夯引起地面运动的周期，随土质不同其变化范围为0.04~0.21s，其中常见的周期为0.08~0.12s，土质松软的周期较长，而较好的土则周期较短，同一场地且土质较均匀则随着距振源的距离加大而周期加长。
2、振动时间
强夯引起的振动的时间很短，离夯击中心较近处只有0.2~0.4s，随距离增加振动时间增长，可达1~2S。
3、振动速度
　在松软土层中近处水平径向速度，垂直其次，水平环向最小；随着距离增加水平径向和垂直向渐趋接近，环向仍为最小。在较硬的土层中近处垂直向速度，水平径向其次，水平环向最小；随距离增加水平径向和垂直向渐趋接近，环向仍为最小

。
强夯引起的振动，并不完全取决于夯击能的大小。它与土的类别关系很大，如土质松软则因每锤夯击下沉量大，夯击能消耗于变形能就多，引起的振动就小。在同一场地，则随着夯击次数和遍数的增加，振动的影响也增大。有关资料建议以地面速度峰值达到

2英寸/s作为破坏界限。

　　强夯振动影响可划分为三个区：
　　a)振动破坏区，一般离夯点距离小于10m。该区域内的土体振动加速度大于0.5g，速度大于5cm/s，振幅大于1.0mm。这样的振动对一般建筑物会造成一定的破坏。
　　b)振动损坏区，离夯点距离10~30m。该区域内的土体振动加速度为0.1g~0.5g，振动速度为1cm/s~5cm/s，振幅为0.2mm~1.0mm。这种振动对一般单层房屋和临时建筑不会产生损坏，但对于正在施工的多层房屋或墙砌体强度尚较低的建筑物可能有

一定损伤。
　　c)相对安全区，离夯点距离大于30m。此处的振动加速度已小于0.1g，振动速度小于1cm/s，振幅小于0.2mm。这种振动对一般建筑物均不会造成损坏。
　强夯带来的振动的解决方法是设置隔振沟，隔振沟可靠近夯点设置（主动隔振）和靠近被保护对象设置（被动隔振），沟深为2~3m，沟宽以便于施工和基坑稳定等条件确定。