重锤夯实(强夯)法又称动力固结法,是法国梅那尔公司于60年代后期创造的一种地基加固方法。它是在重锤夯实基础上发展起来的动力加固地基的新方法。70年代后期传入我国,经过近20年在全国各地的推广应用,证明其加固效果十分显著。
1工艺特点
强夯法以其质量可靠、进度快、节约材料、造价低、经济效益显著等特点,已广泛应用于工业与民用建筑、公路与铁路路基、机场道路及码头仓库等工程的地基加固,强夯能级从1000kN·m发展到8000kN·m,成为国内处理地基的一种较好的实用方法。
2适用范围
目前,国内外处理地基的手段很多,其中强夯的适用范围最广,适用的土质有:各种素填土、杂填土(建筑垃圾、工业废料)、粘土、黄土、湿陷性黄土等。
采用强夯处理地基,需要考虑其振动对附近建筑物的影响,必要时应采取隔振、防振措施,在城市施工时还要考虑对噪音的控制问题。
3工艺原理及设计要求
强夯法加固地基虽已经历了几十年,实践证明是一种较好的地基处理方法,但是还没有一套成熟的理论和完整的设计计算方法。根据国内外近十年来的研究成果,土的强夯作用机理一般可归结为:
(1)非饱和类土。以直观的加密使土体强度增加为主,如黄土和一般的粘性土,最典型的是湿陷性黄土,通过夯击使土颗粒重新排列成致密结构体,减弱甚至消除其湿陷性。
(2)粉土和粉细砂类土。夯击作用使土体加密和预液化,从而提高地基土的承载力和抗液化能力。
(3)饱和土。强夯使空隙水压力瞬时升高,随着水压力的消散,土中自由水和部分弱结合水排出,土体变得紧密,随着时间的延续,触变后的土体结构得以恢复,使地基土得到加固,对于饱和淤泥质土和粘性土,可通过加填料(石块、钢渣等)夯击,增加土体骨架和排水通道,这一措施无疑扩展了强夯处理地基土的适用范围。
3.1加固原理
强夯法是应用功能转换的原理达到加固地基的目的。具体地说,它是利用起重设备将几十吨(一般8~40t)重锤,从几十米(一般6~40m)高处自由落下,给土以强烈的冲击和振动。地基土在强大的冲击能的作用下,土体强制压缩或振密;土体局部液化,夯点周围产生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水溢出,经时效压密,使土体重新固结,从而提高了土的承载力,降低其压缩性。
强夯法是利用强大的夯击能给地基一冲击力,并在地基中产生冲击波,在冲击力作用下,夯锤对上部土体进行冲切,士体结构破坏,形成夯坑,并对周围士进行动力挤压。
目前,强夯法加固地基有三种不同的加固机理:动力密实、动力固结和动力置换,它取决于地基土的类别和强夯施工工艺。