强夯法地基处理效果的实例分析研究

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1、T 785717同济大学申请工程硕士学位论文强夯法地基处理效果的实例分析研究培养单位：同济大学 工程领域：建筑与土木工程 研究生：唐水清：唐水清 导 师：叶观宝叶观宝教 授 副 导 师 ：罗兰英罗兰英研究员高工 年级：2000 级同济大学土木工程学院2005 9 上海强夯法地基处理效果的实例分析研究摘 要本文总结了国内外强夯法地基处理的研究成果，综述了强夯设 计、试验、施工、检验等内容，对不同地质条件下的强夯处理效果进 行了分析研究，从实测和理论研究方面对强夯法的应用条件、加固机 理及其规律进行了较为深入的研究。本文主要包括以下几方面的内 容：1.具体介绍郑州军用飞机场、连云港专家村、郑州铝厂

2、大型水 池等强夯工程实例的地基土特性；2具体介绍强夯法处理软弱粘性土、块碎石、湿陷性黄土等工 程实例的试验、监测、检测过程和强夯后的地基处理效果；1.在实例基础上，对不同地基土条件下的加固效果进行分析研2.通过总结分析，得出强夯施工参数和地基土特性对有效加固 深度、地基土强度变化规律、地表变形、固结特性等的影响程度，为 类似工程提供借鉴和指导作用。【关键词】强夯法；地基处理；不同地基土；加固效果School of Civil Engineering, Tongji UniversitySeptember, 2005, ShanghaiA Dissertation Subjected to To

3、ngji University for Engineering Master DegreeAnalysis on the Examples of Foundation Treatmentwith Dynamic CompactionThis dissertation summarizes the research achievements of foundation treatment with dynamic compaction method in the world, analyzes the design, experiment, construction, test of subso

4、ils treated with dynamic compaction, and explores the dynamic compaction effect in dijfiferent geological conditions. Tt has deeply researched on the application situations, improvement mechanism and rule of dynamic compaction in test and academic aspects. There are several aspects included in this

5、dissertation:1.Introduce the characteristic of foundation soils in Zhengzhou warplane-airport, Lianyungang experts village and the large-scale pool in Zhengzhou aluminum factory;2.Introduce the processes of experiment, monitoring? examination and the dynamic compaction effect on the soft clay, grave

6、l and collapsible loess;3.On the base of the examples, analyze and research the improvement effect under different soil conditions;4.Summarize the examples to make a conclusion about influence of the dynamic compaction construction parameters and the characteristic of foundation soils on effective r

7、einforcement depth, Strength variation of foundation soils ground deformation and consolidation characteristics. It can be used as instruction guide for other projects.Key words: Dynamic compaction method; Foundation treatment; Differentfoundation soils; Improvement Effect关于学位论文的著作权声明论文目：“强夯法地某处理效果的

8、实例分析研究强夯法地某处理效果的实例分析研究“ “1)1)本论文作者及指导教师共同声明，本论文成果属于职务丁作成果，成果归同济大学、本论 文作者和指导教师共有：本论文作者和指导教师依据本论文成杲发表论文、申报奖项和专利 等，必须以适当形式注明该成果为同济大学所有。2)2)本论文作者声明：0 本论文全部成果均为本人和指导教师合作研究取得，本人和指导教师都有权使用本 成果学术内容 间隔地穷入软土中，形成桩式(或墩 式)的碎石墩(或桩)。其怍用机理类似于振冲法等形成的碎石桩.它主要是 靠碎石内摩擦角和墩间土的侧限来维持桩体的平衡，并与墩间土起复合地基 的作用。 11 2 强夯法设计 2. 2. i

9、有效加固深度有效加固深度既是选择地基处理方法的重要依据，又是反映处理效果的 重要参数。一般可按下列公式估算有效加固深度： H =aSTJ(式 2-1)式中：ff有效加固深度(ni):M -穷锤重（t);h 一落距(m);系数，须根据所处理地基土的性质而定，对软土可取 0.5, 对黄土可取 0. 340. 50。目前，国内外尚无关于有效加固深度的确切定义，应当可理解为：经强 夯加固后，该土层强度和变形等指标能满足设计工程要求的土层范围。实际上影响有效加固深度的因素很多，除了锤重和落距外，还有地基土 的性质、不同土层的厚度和埋藏顺序、地下水位以及其它强夯的设计参数等 都与有效加固深度有着密切的关系

10、。因此，强夯的有效加固深度应根据现场 试夯或当地经验确定。在缺少经验或试验资料时，可按表 2-1 预估。*)b)图 2-2 动力置换类型 a)整式置换b)桩式置换 强夯的有效加固深度(m)表 2-1单击夯击能 kN碎石土、砂土 等粗赖粒 土粉土，粘性土湿陷性黄土 等细颗 粒土 10005. 06. 04.05. 020006_0 7,05. 06030007.0 8+06.0 7.0 40008. 0丨 07. 08- 0 50009.09.58.08. 560009. 510.08. 59. 0800010.010, 59.09_ 5注；强夯的有突k加固深度应从起夯面算起。同 济 大 学 工

11、 程 硕 士 学 位 论 文Page 6 of 7 12. 2. 2 夯锤和落距单击夯击能为夯锤重 A/与落距 A 的乘积。一般说夯击时最好锤重和落距 大，则单击能量大，夯击击数少，穷击遍数也相应减少，加固效杲和技术经 济较好在一般情况下，单击劳击对粗颗粒土可取 10003000kN*m/m2,对 细颗粒土可取 15004000kN.m/m2。整个加固场地的总夯击能童(即锤重 X 落距 X 总夯击数)除以加固面积 称为单位夯击能。强夯的单位夯击能应根据地基土类别、结构类型、荷载大 小和要求处理的深度等综合考虑，并可通过试验确定。但对饱和粘性土所需的能童不能一次施加，否则土体会产生侧向挤出， 强

12、度反而有所降低，且难于恢复。根据需要可分几遍施加，两遍间可间歜一 段时间，这样可逐步增加土的强度降低土的压缩性。在设计中，根据霈要加固的深度初步确定采用的单击穷击能，然后再根 据机具条件因地制宜地确定锤重和落距。夯锤确定后，根据要求的单点夯击能童，就能确定夯锤的落距。国内通 常采用的落距是 825m。对相同的夯击能童，常选用大落距的施工方案，这 是因为增大落距可获得较大的接地速度，能将大部分能量有效地传到地下深 处，增加深层夯实效果，减少消耗在地表土层塑性变形的能量。2. 2. 3 夯击点布置及间距(1)夯击点布置强夯夯击点位置可根据基底平面形状，采用等边三角 形、等腰三角形或正方形布置D同时

13、夯击点布置时应考虑施工时吊机的行走 通道。强劳处理范围应大于建筑物基础范围，具体的放大范围，可根据建筑物类型和重要性等因素考虑决定。对一般建筑物，每边超出基础外缘的宽度 宜为设计处理深度的 1/22/3,并不宜小于 3n。对大面积基础宣采用正方形插挡法布置，这样可使孔隙水压力的消散有 充足的时间，不易形成弹簧土，采用这种布置法，效果良好。对条形基础可采用点线插挡法布置，采用这种方法施工的速度快、造价 低。以上两种方法中最后一遍夯完后，要用普穷(或满夯、排穷)法解决最后 遍两穷点间的松散表层土，其能量可为前几遍的 1/31/4。对柱基可采用点夯法夯击，采用这种方法施工的速度快、效果好、造价 低.

14、同 济 大 学 工 程 硕 士 学 位 论 文Page 7 of 7 1对砂性土和强夯挤淤可采用排夯法加固(锤印彼此搭接 200300mn)。设计时如遇需要加固深度较大，由于穷击能量可能受到限制或整层厚度 较大而能量在该层消耗较多，可能达不到加固要求，这时可采用二次夯击 即先在某一较低标高上穷完后，再回填到设计标高进行第二次穷击，效果对 比如表 2-2 所示。(2)夯击点间距强夯第一遍夯击点间距可取夯锤直径的 2.53.5 倍， 第二遍穷击点位于第一遍夯击点之间。以后各遍夯击点间距可适当减小。对 处理深度较深或单击穷击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。夯 击点间距(夯距)的确定，般根据

15、地基土的性质和要求处理的深度而定，以 保证使夯击能量传递到深处和保护夯坑周围所产生的辐射向裂隙为基本原 则。2. 2. 4 劳击击数与遍数1、夯击击数强夯夯点的夯击击数，应按现场试夯得到的夯击击数和夯 沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件：1) 最后两击的平均夯沉量不宜大于下列数值：当单击夯击能量小于 4000狀.m 时为 50 咖；当夯击能为 40006000 kN m 时为 100mm;当夯击能 大于 6000 kN，m 时为 200_;2) 夯坑周围地面不应发生过大隆起；3) 不因夯坑过深而发生起锤困难。国内确定夯击击数的方法有所不同f有的是以孔隙水压力达到液化压力 为准则；有的是以最

16、后一击的穷沉量达某一数值为限值：也有的是以上、 下二击所产生的沉降差小于某一数值为标准。总之，各夯击点的夯击数，应 使土体竖向压缩最大，而側向位移最小为原则，一般为 410 击。如国内外 般每穷点夯击520 击，上海一般为 510根据土层厚度、表层情况及使用要求的不同，凡软弱土盾厚度大、表层上较硬或使用荷载较大时，可 用大值。上港九区集装箱码头堆场一次夯与二次夯效果对比表 2-2位置B区(一次夯A区(二次夯）标高+5.80+3.00+5.80+3* 00沉降(06402501148758 载荷试验地基土承载力 (kPa)205344442453有效加固深度(B)10 1214 16同 济 大 学 工 程 硕 士 学 位 论 文Page 8 of 7 12、夯击遍数夯击遍数应根据地基土的性质和平均夯击能确定。一般 情况下可采用 18 遍，对于粗颗粒土夯击遍数可少些，而对于细颗粒土则 夯击遍数要求多些。最后一遍是以低能量“普夯”（满夯、排夯)即锤印彼此搭接夯击来