.,路基強夯施工技術,強夯技術交底,.,主要內容,1加固機理,3施工方法,4質量檢驗,2工程實例,.,強夯是法國Menard技術公司于1969年首創的一種地基加固方法，我國于1978年首次由交通部一航局科研所及其協作單位在天津新港三號公路進行了強夯法試驗研究。它通過一般830t的重錘(最重可達200t)和820m的落距(最高可達40m)，對地基土施加很大的沖擊能，提高地基土的強度、降低土的壓縮性、改善砂土的抗液化條件等。,概述,.,等等,對于高飽和度的可采用強夯置換法,概述,.,建筑地基處理技術規范(JGJ79-2002)規定,概述,強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基。強夯置換法適用于高飽和度的粉土與軟塑流塑的粘性土等地基上對變形控制要求不嚴的工程。強夯置換法在設計前必須通過現場試驗確定其適用性和處理效果。,.,概述,強夯法的優點,加固效果好,使用經濟,施工簡單,強夯法加袋裝砂井,.,概述,國內發展階段,2002年底至今，強夯工程最高應用能級已經達到10000kN*m。為了更進一步擴大強夯的應用范圍，在強夯技術的基礎上，還形成了強夯置換和柱錘沖擴等新技術。,.,概述,以處理飽和軟土為目的低能級強夯技術；,三個研究方向,強夯與其他地基處理技術優勢互補，發展成為組合式地基處理技術。,以處理高填土和深厚濕陷性黃土，以及消除濕陷為目的的高能級強夯技術；,.,施工方法,質量檢驗,加固機理,工程實例,.,夯錘,地面,擠壓土體,隆起,夯擊能,沖擊力,沖擊波,沖切上部土體,結構破壞形成夯坑,擠壓周圍土體,1加固機理,.,1加固機理,某工程測得的單點夯夯坑夯沉量及周圍地表隆起情況,.,1加固機理,對非飽和土地基,壓密過程基本上同實驗室中的擊實實驗相同，擠密振密效果明顯。,對飽和無粘性土地基,土體可能會產生液化，其壓密過程同爆破和振動密實的過程相同。,對飽和粘性土地基,產生超孔壓，并且逐漸消散，地基土固結，孔隙比減小，強度提高。,.,動力密實,動力荷載減小土孔隙，提高強度,處理細顆粒飽和土,1加固機理,動力固結,動力置換,.,1加固機理,.,1加固機理,Menard首次對傳統的固結理論提出了不同的看法，認為飽和土是可壓縮的新機理。,飽和土的壓縮性：進行強夯時，氣體體積壓縮，孔壓增大，隨后氣體有所膨脹，孔隙水排出的同時，孔壓就減少。,產生液化：土體中氣體體積百分比為零時，就變成不可壓縮的。相應于孔隙水壓力上升到覆蓋壓力相等的能量級，土體即產生液化。繼續施加能量，除了使土起重塑的破壞作用外，能量純屬是浪費。,滲透性變化：超孔壓大于顆粒間的側向壓力時，致使土顆粒間出現裂隙，形成排水通道。此時，土的滲透系數驟增，孔隙水得以順利排出?？讐合⒌叫∮陬w粒間的側向壓力時，裂隙即自行閉合。,4.觸變恢復：土體的強度逐漸減低，當出現液化或接近液化時，強度達到最低值。此時土體產生裂隙，而吸附水部分變成自由水，隨著孔壓的消散，土的抗剪強度和變形模量都有大幅度的增長。,.,1加固機理,夯擊三遍的情況,從左圖可以看出，每夯擊一遍時，體積變化有所減少，而地基承載力有所增長，但體積的變化和承載力的提高，并不是遵照夯擊能的算術級數規律增加的。,.,1加固機理,彈簧活塞模型,靜力固結理論與動力固結理論的模型比較a)靜力固結理論模型b)動力固結理論模型,.,2工程實例,三淅高速TJ08標新積黃土地基強夯處理,工程概況,三淅高速靈盧段TJ08標是河南省的重點在建項目。它的修建保證了盧氏縣的經濟發展，也使的河南省縣縣通高速的設計規劃得以實現。我標段有3段新積黃土地，設計要求強夯施工。設計要求經強夯法加固原地面，使原地面地基承載力達到要求，開始路基填筑。保證了路基施工的質量。,.,2工程實例,夯擊點的布置,處理范圍應大于建筑物基礎范圍，具體的放大范圍，可根據建筑物類型和重要性等因素決定。對一般建筑物，每邊超出基礎外緣寬度宜為設計深度的1/22/3，并不宜小于3m。,.,2工程實例,夯擊點的布置,夯擊點的間距,確定原則：一般根據地基土的性質和要求處理的深度而定，以保證使夯擊能量傳遞到深處和保護鄰近夯坑周圍所產生的輻射向裂隙。,1.強夯第一遍夯擊點間距可取夯錘直徑的2.53.5倍，第二遍夯擊點位于第一遍夯擊點之間。以后各遍夯擊點間距可適當減小。,2.對處理深度較深或單擊夯擊能較大的工程，第一遍夯擊點間距宜適當增大。,3.強夯置換墩間距應根據荷載大小和原土的承載力選定，當滿堂布置時可取夯錘直徑的23倍。對獨立基礎或條形基礎可取夯錘直徑的1.52.0倍。墩的計算直徑可取夯錘直徑的1.11.2倍。,.,2工程實例,夯擊擊數和遍數,夯擊擊數,國內確定夯擊擊數的方法有所不同：有的以孔隙水壓力達到液化壓力為準則；有的以最后一擊的夯沉量達某一數值為限值；也有的以上、下二擊所產生的沉降差小于某一數值為標準。總之，各夯擊點的夯擊數，應使土體豎向壓縮最大，而側向位移最小為原則，一般為410擊。,.,2工程實例,夯擊擊數和遍數,夯擊遍數,夯擊遍數應根據地基土的性質確定，可采用點夯23遍，對于滲透性較差的細顆粒土，必要時夯擊遍數可適當增加。最后再以低能量滿夯2遍，滿夯還可采用輕錘或低落距錘多次夯擊，錘印搭接。,.,2工程實例,間歇時間,取決于加固土層中孔隙水壓力消散所需要的時間,砂性土,消散快,間歇時間很短,連續夯,粘性土,消散慢,孔壓疊加,間歇時間長,設置袋裝砂井,加速消散,縮短間歇時間,.,2工程實例,現場測試設計,地面及深層變形,目的：1.了解地表隆起的影響范圍及墊層的密實度變化；2.研究夯擊能與夯沉量的關系，用以確定單點最佳夯擊能量；3.確定場地平均沉降和搭夯的沉降量，用以研究強夯的加固效果。,手段：地面沉降觀測、深層沉降觀測和水平位移觀測。,.,2工程實例,現場測試設計,地面及深層變形,夯擊次數(或夯擊能)與夯坑體積和隆起體積關系曲線,陰影面積為有效壓實體積，越大表示效果越好。,.,施工方法,質量檢驗,加固機理,工程實例,.,3施工方法,施工機械,西歐國家,大噸位的履帶式起重機,穩定性好，行走方便,日本,輪胎式起重機,國外還制造了三足架和輪胎式強夯機，用于起吊40t夯錘，落距可達40m,國外所用履帶吊都是大噸位的吊機，通常在100t以上,.,3施工方法,施工機械,我國只具備小噸位起重機的施工條件，只能使用滑輪組起吊夯錘，利用自動脫鉤裝置,強夯脫鉤裝置圖1-吊鉤2-鎖卡焊合件3、6-螺栓4-開口銷5-架板7-墊圈8-止動板9-銷軸10-螺母11-鼓形輪12-護板,.,3施工方法,施工步驟,強夯法施工的步驟：1)清理并平整施工場地；2)鋪設墊層，使在地表形成硬層，用以支承起重設備，確保機械通行和施工。同時可加大地下水和表層面的距離，防止夯擊的效率降低;3)標出第一遍夯擊點的位置，并測量場地高程；4)起重機就位，使夯錘對準夯點位置；5)測量夯前錘頂標高；,.,3施工方法,施工步驟,6)將夯錘起吊到預定高度，待夯錘脫鉤自由下落后放下吊鉤，測量錘頂高程；若發現因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，應及時將坑底整平；7)重復步驟6)，按設計規定的夯擊次數及控制標準，完成一個夯點的夯擊；8)換夯點，重復步驟4)7)，完成第一遍全部夯點的夯擊；9)用推土機將夯坑填平，并測量場地高程；10)在規定的間隔時間后，按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數，最后用低能量滿夯，將場地表層土夯實，并測量夯后場地高程。,.,3施工方法,施工步驟,強夯置換法施工的步驟：1.清理并平整施工場地，當表土松軟時可鋪設一層厚度為1.02.0m的砂石施工墊層；2.標出夯點位置，并測量場地高程；3.起重機就位，夯錘置于夯點位置；4.測量夯前錘頂高程；5.夯擊并逐擊記錄夯坑深度。當夯坑過深而發生起錘困難時停夯，向坑內填料直至與坑頂平，記錄填料數量，如此重復直至滿足規定的夯擊次數及控制標準完成一個墩體的夯擊；,.,3施工方法,施工步驟,6.按由內向外，隔行跳打原則完成全部夯點的施工；7.推平場地，用低能量滿夯，將場地表層松土夯實，并測量夯后場地高程；8.鋪設墊層，并分層碾壓密實。,.,施工方法,質量檢驗,加固機理,工程實例,.,4質量檢驗,強夯施工結束后應間隔一定時間方能對地基加固質量進行檢驗，對碎石土和砂土地基，其間隔時間可取714d；對粉土和粘性土地基可取1428d。強夯置換地基的間隔時間可取28d。,強夯處理后的地基竣工驗收時，承載力檢驗應采用原位測試和室內土工試驗；強夯置換后的地基，承載力檢驗除應采用單墩載荷試驗檢驗外，尚應采用動力觸探等有效手段查明置換墩著底情況及承載力與密度隨深度的變化，對飽和粉土地基允許采用單墩復合地基載荷試驗代替單墩載荷