重錘夯實(強夯)法又稱動力固結法,是法國梅那爾公司于60年代后期創(chuàng)造的一種地基加固方法。它是在重錘夯實基礎上發(fā)展起來的動力加固地基的新方法。70年代后期傳入我國,經(jīng)過近20年在全國各地的推廣應用,證明其加固效果十分顯著。
1工藝特點
強夯法以其質(zhì)量可靠、進度快、節(jié)約材料、造價低、經(jīng)濟效益顯著等特點,已廣泛應用于工業(yè)與民用建筑、公路與鐵路路基、機場道路及碼頭倉庫等工程的地基加固,強夯能級從1000kN·m發(fā)展到8000kN·m,成為國內(nèi)處理地基的一種較好的實用方法。
2適用范圍
目前,國內(nèi)外處理地基的手段很多,其中強夯的適用范圍最廣,適用的土質(zhì)有:各種素填土、雜填土(建筑垃圾、工業(yè)廢料)、粘土、黃土、濕陷性黃土等。
采用強夯處理地基,需要考慮其振動對附近建筑物的影響,必要時應采取隔振、防振措施,在城市施工時還要考慮對噪音的控制問題。
3工藝原理及設計要求
強夯法加固地基雖已經(jīng)歷了幾十年,實踐證明是一種較好的地基處理方法,但是還沒有一套成熟的理論和完整的設計計算方法。根據(jù)國內(nèi)外近十年來的研究成果,土的強夯作用機理一般可歸結為:
。1)非飽和類土。以直觀的加密使土體強度增加為主,如黃土和一般的粘性土,最典型的是濕陷性黃土,通過夯擊使土顆粒重新排列成致密結構體,減弱甚至消除其濕陷性。
(2)粉土和粉細砂類土。夯擊作用使土體加密和預液化,從而提高地基土的承載力和抗液化能力。
。3)飽和土。強夯使空隙水壓力瞬時升高,隨著水壓力的消散,土中自由水和部分弱結合水排出,土體變得緊密,隨著時間的延續(xù),觸變后的土體結構得以恢復,使地基土得到加固,對于飽和淤泥質(zhì)土和粘性土,可通過加填料(石塊、鋼渣等)夯擊,增加土體骨架和排水通道,這一措施無疑擴展了強夯處理地基土的適用范圍。
3.1加固原理
強夯法是應用功能轉(zhuǎn)換的原理達到加固地基的目的。具體地說,它是利用起重設備將幾十噸(一般8~40t)重錘,從幾十米(一般6~40m)高處自由落下,給土以強烈的沖擊和振動。地基土在強大的沖擊能的作用下,土體強制壓縮或振密;土體局部液化,夯點周圍產(chǎn)生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水溢出,經(jīng)時效壓密,使土體重新固結,從而提高了土的承載力,降低其壓縮性。
強夯法是利用強大的夯擊能給地基一沖擊力,并在地基中產(chǎn)生沖擊波,在沖擊力作用下,夯錘對上部土體進行沖切,士體結構破壞,形成夯坑,并對周圍士進行動力擠壓。
目前,強夯法加固地基有三種不同的加固機理:動力密實、動力固結和動力置換,它取決于地基土的類別和強夯施工工藝。