郴州强夯地基之非饱和土的强夯加固机理

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强夯地基之真空降水强夯法施工工法
真空强夯法的一个主要特点就是根据详细的地质勘察资料和分次的击密效果检测资料不断调整施工参数，通过真空降水-强夯两道工序的叠加与循环，使土体强度逐渐接近设计目标。其施工工法如下：
1、确定施工参数
　　确定真空排水管、塑料排水板、真空泵的布置方式，然后通过初步的夯击试验确定强夯的单击能量大小、击数等参数。
2、遍真空降水
　　在进行强夯施工前，首先对地基进行真空降水施工。根据不同的土质，采用不同的井点密度、深度、真空时间、真空度等施工参数来降低土层的含水量。
3、遍强夯
　　在遍真空降水结束后，对地基进行遍强夯。
4、进行土体遍处理后的效果检测
　　包括静力触探试验、标准贯入试验及荷载试验，调整施工参数进行第二遍真空降水强夯施工。
5、进行土体第二遍处理后的效果检测
　　如果土体强度仍达不到设计要求，则需要进行第三遍真空降水和强夯施工，然后进行效果检测，如此反复，直到土体强度满足施工设计要求为止。

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强夯地基之真空降水强夯法施工的技术要点
真空降水强夯法属于快速动力排水固结的工法，在进行施工时，应注意以下几个方面的技术要点：
（l）根据不同土体的渗透系数，含水量，分层多遍强制调整各层土的真空度，真空气量、平衡参数，使需要处理的土体逐步接近加固密实的含水量。
（2）在需处理土体分遍逐步接近含水量的同时，同步采用大型击密设备对所需处理土体实施分遍击密，使之逐步接近密实度。
（3）根据地基处理的深度要求，正确计算各种下土体击密所需的击振能量。如第1击时就出现明显隆起，则要适当降低夯击能，相邻夯坑内的隆起量应小于5cm；第2击夯沉量应小于第1击夯沉量；两击夯沉量应小于50cm。强夯两击夯沉量应小于5cm

。
（4）各类土层的孔隙率是不一样的，孔隙水压力消散时间也有差异，因此须正确确定超孔隙水压力消散时间与每遍击密的固结恢复时间，要求超孔隙水压力消散达85%～90%且不小于7天后方可进行第2遍强夯。如地层中粘土含水量过高，土中的孔隙水不

易排出，超孔隙水压力不易消散，间歇期相应要长。
（5）强夯及降水过程中的监测、检测项目应按规定穿插在以上步骤中进行。停夯及回填土方期间应做好施工小区地面排水系统，确保地表水能及时排走；夯坑及地表有积水时应及时抽干，严禁浸泡夯坑。

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强夯地基之非饱和土的强夯加固机理
采用强夯施工的方法加固非饱和土是基于动力压密的概念,即用冲击性动力荷载,使土体中的孔隙体积减小,土体变得更为密实,从而提高其强度。非饱和土的固相是由大小不等的颗粒组成,按其粒径大小可分为砂粒、粉粒、粘粒圆。在土体形成的漫长历史年

代中由于各种非常复杂的风化过程,各种土颗粒的表面通常包裹着一层由矿物、有机物形成的多种新化合物或胶体物质的凝胶,使土颗粒形成一定大小的团粒,这种团粒具有一定的强度和相对的水稳性。而土颗粒周围的孔隙被空气和液体(例如水所充满,即土体是

由固相(v)、液相(V)、气相(V)三部分组成。在压编波能量的作用下,土颗粒互相靠拢,因为气相的压缩性比固相和液相的压缩性大得多,所以气体部分首先被排出,颗粒进行重新排列,由天然的絮乱状态进人稳定状态,孔隙大为减小,就是这种体积变化和塑性变化使土

体在外荷作用下达到新的稳定状态。当然,在波动能量作用下,土颗粒和液体也受力而可能变形,但这些变动相对土颗粒间的移动、孔隙减少来说是很小的,这样我们可以认为对非饱和土的夯实变形主要是由土颗粒的相对位移而引起。非饱和土的夯实过程,就是土

中的气体被挤出的过程。当土体达到最密实时,据测定孔隙体积可减少60%左右,土体接近饱和的二相状态。对非饱和土地基,其加固机理可归纳为压缩波的反复作用消耗能量做功,而对土体产生压密固结在国内,对非饱和土的加固机理认识是,一般将地基视为弹性

半空间体,在夯锤自由下落夯击地面的瞬间,由势能转化的动能一部分以声波的形式向四周传播,一部分由于摩擦产生热能,其余大部分则使土体振动,并以压缩波、剪切波的形式在地基内传播。地基土一般不均匀,成层状,土体中的孔隙为空气、水或其他液体所充填

。在夯击地面的瞬间,波在成层状地基中的一个弹性介质传到另一个介质,同时,波能的一部分返回个介质。传到另一个介质的波能起到强夯加固的作用,返回的波能则使表层土体变松这是强夯中地表局部隆起的原因。
强夯加固多孔隙、粗颗粒含量高、非饱和地基是基于动力压密理论,冲击型动力荷载在瞬间使土体中的孔隙体积缩小,土体密实,承载力提高。非饱和土的夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移重新排列而引起,也是土中孔隙空气被排出的过程,经强夯处理后,

土体达到密实状态。