最新强夯法和强夯置换法PPT课件

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1、强夯法和强夯置换法强夯法和强夯置换法主主要要 内内 容容1 1 1 1 加固机理加固机理2 2设计计算设计计算 3 3 施工方法施工方法 4 4 质量检验质量检验6 发展趋势发展趋势5 工程实例工程实例设计计算设计计算 施工方法施工方法 质量检验质量检验发展趋势发展趋势 加固机理加固机理工程实例工程实例 夯夯锤锤地面地面挤压挤压土体土体隆起隆起夯击能夯击能冲击力冲击力冲击波冲击波冲切上部冲切上部土体土体结构破坏结构破坏形成夯坑形成夯坑挤压周围挤压周围土体土体1 加固机理1 加固机理某工程测得的单点夯夯坑夯沉量及某工程测得的单点夯夯坑夯沉量及周围地表隆起情况周围地表隆起情况 1 加固机理对非饱和

2、土地基压密过程基本上同实验室中的击实实验相同，挤密振密效果明显。 对饱和无粘性土地基土体可能会产生液化，其压密过程同爆破和振动密实的过程相同。对饱和粘性土地基产生超孔压，并且逐渐消散，地基土固结，孔隙比减小，强度提高。 三三种种加加固固机机理理 动力动力密实密实加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土动力荷载减小土孔隙，提高强度 超孔隙水压力消散，土体固结 分为整式置换和桩式置换 加密、碎石墩置换、排水的组合 处理细颗粒饱和土 局部产生裂缝，增加排水通道 1 加固机理动力动力固结固结动力动力置换置换动动力力密密实实 冲击型动力荷载，使土体冲击型动力荷载，使土体中的孔隙减小，土体变得密中的孔隙减小，土体变得

3、密实，从而提高地基土强度。实，从而提高地基土强度。非饱和土的夯实过程，就是非饱和土的夯实过程，就是土中的气相被挤出的过程，土中的气相被挤出的过程，其变形主要是由于土颗粒的其变形主要是由于土颗粒的相对位移引起。相对位移引起。 1 加固机理 实际工程表明，在冲击动实际工程表明，在冲击动能作用下，地面会立即产生能作用下，地面会立即产生沉降，一般夯击一遍后，其沉降，一般夯击一遍后，其夯坑深度可达夯坑深度可达0.61.0m，夯坑底部形成一层超压密硬夯坑底部形成一层超压密硬壳层，承载力可比夯前提高壳层，承载力可比夯前提高23倍。倍。 非饱和土在中等夯击能量非饱和土在中等夯击能量10002000kNm的作用

4、下，的作用下，主要是产生冲切变形，在加主要是产生冲切变形，在加固深度范围内气相体积大大固深度范围内气相体积大大减少，最大可减少减少，最大可减少60%。 动动力力固固结结 巨大的冲击能量在土中产生很巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波，破坏了土体原有的大的应力波，破坏了土体原有的结构，使土体局部发生液化并产结构，使土体局部发生液化并产生许多裂隙，增加了排水通道，生许多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水顺利逸出，待超孔隙水使孔隙水顺利逸出，待超孔隙水压力消散后，土体固结。由于软压力消散后，土体固结。由于软土的触变性，强度得到提高。土的触变性，强度得到提高。 1 加固机理1 加固机理Menard首次对传

5、统的固结理论提出了不同的看法，认为饱和土是可压缩的新机理。1.饱和土的压缩性：进行强夯时，气体体积压 缩，孔压增大，随后气体有所膨胀，孔隙水排出的同时，孔压就减少。 2. 产生液化：土体中气体体积百分比为零时，就变成不可压缩的。相3. 应于孔隙水压力上升到覆盖压力相等的能量级，土体即产生液化。继4. 续施加能量，除了使土起重塑的破坏作用外，能量纯属是浪费。 3.渗透性变化：超孔压大于颗粒间的侧向压力时，致使土颗粒间出现裂4. 隙，形成排水通道。此时，土的渗透系数骤增，孔隙水得以顺利排 出。孔压消散到小于颗粒间的侧向压力时，裂隙即自行闭合。 4. 触变恢复：土体的强度逐渐减低，当出现液化或接近液

6、化时，强度达 到最低值。此时土体产生裂隙，而吸附水部分变成自由水，随着孔压 的消散，土的抗剪强度和变形模量都有大幅度的增长。1 加固机理夯击三遍的情况夯击三遍的情况 从左图可以看出，每夯击一遍时，体积变化有所减少，而地基承载力有所增长，但体积的变化和承载力的提高，并不是遵照夯击能的算术级数规律增加的。 1 加固机理静力固结理论与动力固结理论的模型比较静力固结理论与动力固结理论的模型比较a)a)静力固结理论模型静力固结理论模型 b) b)动力固结理论模型动力固结理论模型动动力力置置换换 整式置换：将碎石整体整式置换：将碎石整体 挤入淤泥中，作用机理挤入淤泥中，作用机理类似于换土垫层。类似于换土垫

7、层。 桩式置换：形成桩式桩式置换：形成桩式 或墩式的碎石墩或桩。或墩式的碎石墩或桩。 其作用机理类似于振冲其作用机理类似于振冲法等形成的碎石桩。法等形成的碎石桩。 1 加固机理设计计算设计计算 施工方法施工方法 质量检验质量检验发展趋势发展趋势 加固机理加固机理工程实例工程实例 2 设计计算有效加固深度有效加固深度有效加固有效加固深度深度？经强夯加固后，该土层强度和变形等指标能满足设计要求的土层范围。系数，根据系数，根据地基土性质地基土性质决定决定 夯锤重夯锤重（t t） 落距落距（m m） 2 设计计算有效加固深度有效加固深度影响H的因素除了锤重和落距外，还有地基土的性质、不同土层的厚度和埋

8、藏顺序、地下水位以及其它强夯的设计参数。应根据现场试夯或当地经验确定有效加固深度如果没有则根据建筑地基处理技术规范的建议取值 强夯置换墩的深度土质条件决定对淤泥、泥炭等粘性软弱土层，置换墩应穿透软土层，着底在较好土层上 对深厚饱和粉土、粉砂，墩身可不穿透该层 2 设计计算夯锤和落距夯锤和落距夯夯锤锤落距落距单击夯击能=M*h总夯击能=N*M*h单位夯击能=N*M*h/A应根据地基土类别、结构类型、荷载大小和要求处理深度等综合考虑，并通过试验确定。 对饱和粘性土所需的能量不能一次施加，否则土体会产生侧向挤出，强度反而有所降低，且难于恢复。根据需要可分几遍施加，两遍间可间歇一段时间。 2 设计计算

9、夯锤和落距夯锤和落距选选择择合合适适的的夯夯锤锤和和落落距距圆形和方形圆形和方形气孔式和封闭式气孔式和封闭式 选择夯锤选择夯锤 锤重锤重 确定落距确定落距 根据单点根据单点夯击能量夯击能量 较适合的夯击能较适合的夯击能 夯击能最低值夯击能最低值 介于介于底面积按土底面积按土的性质确定的性质确定 2 设计计算最佳夯击能最佳夯击能最佳夯击能最佳夯击能？在这样的夯击能作用下，地基中出现的孔隙水压力达到土的自重压力。粘性土中的确定粘性土中的确定 根据孔隙水压力的叠加值 砂性土中的确定砂性土中的确定 绘制孔隙水压力增量与夯击击数(夯击能)的关系曲线 2 设计计算夯击点的布置夯击点的布置夯击点的布置夯击点

10、的布置根据基底平面形状等边三角形等边三角形等腰三角形等腰三角形正方形正方形应考虑施工时吊机的行走通道 强夯置换墩位布置 等边三角形等边三角形正方形正方形独立基础或条形基础根据基础形式布置根据基础形式布置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决定。对一般建筑物，每边超出基础外缘宽度宜为设计深度的1/22/3，并不宜小于3m。 2 设计计算夯击点的布置夯击点的布置夯击点的间距夯击点的间距确定原则：一般根据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邻近夯坑周围所产生的辐射向裂隙。 1.强夯第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.53.5倍，第二

11、遍夯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。 2.对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。 3.强夯置换墩间距应根据荷载大小和原土的承载力选定，当满堂布置时可取夯锤直径的23倍。对独立基础或条形基础可取夯锤直径的1.52.0倍。墩的计算直径可取夯锤直径的1.11.2倍。 2 设计计算夯击击数和遍数夯击击数和遍数夯夯击击击击数数 国内确定夯击击数的方法有所国内确定夯击击数的方法有所不同：有的以孔隙水压力达到液化不同：有的以孔隙水压力达到液化压力为准则；有的以最后一击的夯压力为准则；有的以最后一击的夯沉量达某一数值为限值；也有的以沉量达某一数值为限值；也有

12、的以上、下二击所产生的沉降差小于某上、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，夯击数，应使土体竖向压缩最大，而侧向位移最小为原则，一般为而侧向位移最小为原则，一般为4 41010击。击。 2 设计计算夯击击数和遍数夯击击数和遍数夯夯击击击击数数强夯夯点的强夯夯点的夯击击数夯击击数按现场试夯得到的夯击击数和夯沉量关系曲线确定 还要满足还要满足 1.最后两击平均夯沉量不宜大于下列数值：单击夯击能量小于4000kN*m时为50mm；夯击能为40006000kN*m时为100mm；夯击能大于6000kNm时为200mm; 2.

13、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。 2 设计计算夯击击数和遍数夯击击数和遍数夯夯击击击击数数强夯置换点强夯置换点的夯击击数的夯击击数按现场试夯得到的夯击击数和夯沉量关系曲线确定 还要满足还要满足 1.墩底穿透软弱土层，且达到设计墩长 ; 2.累计夯沉量为设计墩长的1.52.0倍 ; 3.最后两击的平均夯沉量不大于强夯的规定值。 2 设计计算夯击击数和遍数夯击击数和遍数夯夯击击遍遍数数 夯击遍数应根据地基土的性质夯击遍数应根据地基土的性质确定，可采用点夯确定，可采用点夯2 23 3遍，对于渗遍，对于渗透性较差的细颗粒土，必要时夯击透性较差的细颗粒土，必要时夯击遍数可

14、适当增加。最后再以低能量遍数可适当增加。最后再以低能量满夯满夯2 2遍，满夯还可采用轻锤或低落遍，满夯还可采用轻锤或低落距锤多次夯击，锤印搭接。距锤多次夯击，锤印搭接。2 设计计算垫层铺设垫层铺设 强夯前要求拟加固的场地必需具有一层稍硬的表层，强夯前要求拟加固的场地必需具有一层稍硬的表层，使其能支承起重设备；并便于对所施工的使其能支承起重设备；并便于对所施工的“夯击能夯击能”得得到扩散；同时也可加大地下水位与地表面的距离。到扩散；同时也可加大地下水位与地表面的距离。对场对场地地下水位在地地下水位在-2m-2m深度以下的砂砾石土层，可直接施行深度以下的砂砾石土层，可直接施行强夯，无需铺设垫层；对

15、地下水位较高的饱和粘性土与强夯，无需铺设垫层；对地下水位较高的饱和粘性土与易液化流动的饱和砂土，需要铺设砂、砂砾或碎石垫层易液化流动的饱和砂土，需要铺设砂、砂砾或碎石垫层才能进行强夯，否则土体会发生流动。才能进行强夯，否则土体会发生流动。 垫层厚度随场地的土质条件、夯锤重量及其形状等垫层厚度随场地的土质条件、夯锤重量及其形状等条件而定。当场地土质条件好，夯锤小或形状构造合理条件而定。当场地土质条件好，夯锤小或形状构造合理，起吊时吸力小者，也可减少垫层厚度。垫层厚度一般，起吊时吸力小者，也可减少垫层厚度。垫层厚度一般为为0.50.52.0m2.0m，保证地下水位低于坑底面以下，保证地下水位低于坑

16、底面以下2m2m。铺设。铺设的垫层不能含有粘土。的垫层不能含有粘土。 2 设计计算间歇时间间歇时间取决于加固土层中孔隙水压力消散所需要的时间 砂性土消散快消散快间歇时间很短间歇时间很短连续夯连续夯粘性土消散慢消散慢孔压叠加孔压叠加间歇时间长间歇时间长设置袋装砂井设置袋装砂井加速消散加速消散缩短间歇时间缩短间歇时间2 设计计算现场测试设计现场测试设计地面地面及及深层深层变形变形目的：目的：1.1.了解地表隆起的影响范围及垫层的密实了解地表隆起的影响范围及垫层的密实度变化；度变化；2.2.研究夯击能与夯沉量的关系，用以确定研究夯击能与夯沉量的关系，用以确定单点最佳夯击能量；单点最佳夯击能量；3.3

17、.确定场地平均沉降和搭夯的沉降量，用确定场地平均沉降和搭夯的沉降量，用以研究强夯的加固效果。以研究强夯的加固效果。 手段：手段： 地面沉降观测、深层沉降观测和水平地面沉降观测、深层沉降观测和水平位移观测。位移观测。 2 设计计算现场测试设计现场测试设计地面地面及及深层深层变形变形夯击次数夯击次数( (或夯击能或夯击能) )与夯坑体积和隆起体积关与夯坑体积和隆起体积关系曲线系曲线 阴影面积为有效压实体积，越大表示效果越好。2 设计计算现场测试设计现场测试设计孔隙孔隙水水压力压力 一般可在试验现场沿夯击点等一般可在试验现场沿夯击点等距离的不同深度以及等深度的不同距离的不同深度以及等深度的不同距离埋

18、设距离埋设双管封闭式孔隙水压力仪双管封闭式孔隙水压力仪或钢弦式孔隙水压力仪或钢弦式孔隙水压力仪，在夯击作，在夯击作用下，进行对孔隙水压力沿深度和用下，进行对孔隙水压力沿深度和水平距离的增长和消散的分布规律水平距离的增长和消散的分布规律研究。从而确定研究。从而确定两个夯击点间的夯两个夯击点间的夯距、夯击的影响范围、间歇时间以距、夯击的影响范围、间歇时间以及饱和夯击能等参数及饱和夯击能等参数。 2 设计计算现场测试设计现场测试设计侧向侧向挤挤压力压力 将土压力盒事先埋入土中后，将土压力盒事先埋入土中后，在强夯加固前，各土压力盒沿深度在强夯加固前，各土压力盒沿深度分布的土压力的规律，应与静止土分布的

19、土压力的规律，应与静止土压力相近似。在夯击作用下，可测压力相近似。在夯击作用下，可测试每夯击一次的压力增量沿深度的试每夯击一次的压力增量沿深度的分布规律。分布规律。 2 设计计算现场测试设计现场测试设计振动振动加加速度速度 通过测试地面振动加速度可以通过测试地面振动加速度可以了解强夯振动的影响范围。通常将了解强夯振动的影响范围。通常将地表的最大振动加速度为地表的最大振动加速度为0.98m/s0.98m/s2 2处作为设计时振动影响安全距离。处作为设计时振动影响安全距离。但由于强夯振动的周期比地震短得但由于强夯振动的周期比地震短得多，强夯产生振动作用的范围也远多，强夯产生振动作用的范围也远小于地

20、震的作用范围，所以强夯施小于地震的作用范围，所以强夯施工时，对附近已有建筑物和正在施工时，对附近已有建筑物和正在施工的建筑物的影响肯定要比地震的工的建筑物的影响肯定要比地震的影响为小。为了减少强夯振动的影影响为小。为了减少强夯振动的影响，常在夯区周围设置隔振沟。响，常在夯区周围设置隔振沟。 设计计算设计计算 施工方法施工方法 质量检验质量检验发展趋势发展趋势 加固机理加固机理工程实例工程实例 3 施工方法施工机械施工机械西欧国家西欧国家大吨位的履带大吨位的履带式起重机式起重机 稳定性好，行稳定性好，行走方便走方便 日本日本轮胎式起重机轮胎式起重机 国外还制造了三足架和轮胎式强夯机，用于国外还制

21、造了三足架和轮胎式强夯机，用于起吊起吊40t40t夯锤，落距可达夯锤，落距可达40m 40m 国外所用履带吊都是大吨位的吊机，通常在国外所用履带吊都是大吨位的吊机，通常在100t100t以上以上3 施工方法施工机械施工机械我国只具备小吨位起重机的施工条件，只能我国只具备小吨位起重机的施工条件，只能使用滑轮组起吊夯锤，利用自动脱钩装置使用滑轮组起吊夯锤，利用自动脱钩装置 强夯脱钩装置图强夯脱钩装置图 1- 1-吊钩吊钩 2- 2-锁卡焊合件锁卡焊合件 3 3、6-6-螺栓螺栓 4- 4-开口销开口销 5-5-架板架板 7- 7-垫圈垫圈 8- 8-止止动板动板 9- 9-销轴销轴 10- 10-

22、螺母螺母 11-11-鼓形轮鼓形轮 12- 12-护板护板 3 施工方法施工步骤施工步骤 强夯法施工的步骤：强夯法施工的步骤： 1) 1) 清理并平整施工场地；清理并平整施工场地； 2) 2) 铺设垫层，使在地表形成硬层，用以支承起铺设垫层，使在地表形成硬层，用以支承起重设备，确保机械通行和施工。同时可加大地下水重设备，确保机械通行和施工。同时可加大地下水和表层面的距离，防止夯击的效率降低和表层面的距离，防止夯击的效率降低; ;3) 3) 标出第一遍夯击点的位置，并测量场地高程；标出第一遍夯击点的位置，并测量场地高程；4) 4) 起重机就位，使夯锤对准夯点位置；起重机就位，使夯锤对准夯点位置；

23、5) 5) 测量夯前锤顶标高；测量夯前锤顶标高；3 施工方法施工步骤施工步骤 6) 6) 将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后放下吊钩，测量锤顶高程；落后放下吊钩，测量锤顶高程； 若发现因坑底倾斜若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平；而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平；7) 7) 重复步骤重复步骤6)6)，按设计规定的夯击次数及控制，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；标准，完成一个夯点的夯击；8) 8) 换夯点，重复步骤换夯点，重复步骤4)4)7)7)，完成第一遍全部，完成第一遍全部夯点的夯击；夯点的夯击；9) 9)

24、用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；用推土机将夯坑填平，并测量场地高程； 10) 10) 在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层土夯实，并测量夯后场地高程。土夯实，并测量夯后场地高程。 3 施工方法施工步骤施工步骤 强夯置换法施工的步骤：强夯置换法施工的步骤： 1. 1. 清理并平整施工场地，当表土松软时可铺设清理并平整施工场地，当表土松软时可铺设一层厚度为一层厚度为1.01.02.0m2.0m的砂石施工垫层；的砂石施工垫层； 2. 2. 标出夯点位置，并测量场地高程；标出

25、夯点位置，并测量场地高程； 3. 3. 起重机就位，夯锤置于夯点位置；起重机就位，夯锤置于夯点位置； 4. 4. 测量夯前锤顶高程；测量夯前锤顶高程； 5. 5. 夯击并逐击记录夯坑深度。当夯坑过深而发夯击并逐击记录夯坑深度。当夯坑过深而发生起锤困难时停夯，向坑内填料直至与坑顶平，记生起锤困难时停夯，向坑内填料直至与坑顶平，记录填料数量，如此重复直至满足规定的夯击次数及录填料数量，如此重复直至满足规定的夯击次数及控制标准完成一个墩体的夯击；控制标准完成一个墩体的夯击；3 施工方法施工步骤施工步骤 6. 6. 按由内向外，隔行跳打原则完成全部夯点的按由内向外，隔行跳打原则完成全部夯点的施工；施工

26、； 7. 7. 推平场地，用低能量满夯，将场地表层松土推平场地，用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程；夯实，并测量夯后场地高程； 8. 8. 铺设垫层，并分层碾压密实。铺设垫层，并分层碾压密实。 设计计算设计计算 施工方法施工方法 质量检验质量检验发展趋势发展趋势 加固机理加固机理工程实例工程实例 4 质量检验 强夯施工结束后应间隔一定时间方能对地基加强夯施工结束后应间隔一定时间方能对地基加固质量进行检验，对碎石土和砂土地基，其间隔时固质量进行检验，对碎石土和砂土地基，其间隔时间可取间可取7 714d14d；对粉土和粘性土地基可取；对粉土和粘性土地基可取141428d28d。强

27、夯置换地基的间隔时间可取强夯置换地基的间隔时间可取28d28d。 强夯处理后的地基竣工验收时，承载力检验应强夯处理后的地基竣工验收时，承载力检验应采用采用原位测试和室内土工试验原位测试和室内土工试验；强夯置换后的地基，；强夯置换后的地基，承载力检验除应采用承载力检验除应采用单墩载荷试验检验单墩载荷试验检验外，尚应采外，尚应采用用动力触探等有效手段动力触探等有效手段查明置换墩着底情况及承载查明置换墩着底情况及承载力与密度随深度的变化，对饱和粉土地基允许采用力与密度随深度的变化，对饱和粉土地基允许采用单墩复合地基载荷试验单墩复合地基载荷试验代替单墩载荷试验。代替单墩载荷试验。 4 质量检验 竣工验

28、收承载力检验的数量，应根据场地复杂竣工验收承载力检验的数量，应根据场地复杂程度和建筑物的重要性确定，对于简单场地上的一程度和建筑物的重要性确定，对于简单场地上的一般建筑物，每个建筑地基的载荷试验检验点般建筑物，每个建筑地基的载荷试验检验点不应少不应少于于3 3点点；对于复杂场地或重要建筑地基应增加检验点；对于复杂场地或重要建筑地基应增加检验点数。强夯置换地基载荷试验检验和置换墩着底情况数。强夯置换地基载荷试验检验和置换墩着底情况检验数量均不应检验数量均不应少于墩点数的少于墩点数的1 1，且不应少于，且不应少于3 3点点。 检测点位置可分别布置在夯坑内、夯坑外和夯检测点位置可分别布置在夯坑内、夯

29、坑外和夯击区边缘。检验深度应不小于设计处理的深度。击区边缘。检验深度应不小于设计处理的深度。 设计计算设计计算 施工方法施工方法 质量检验质量检验发展趋势发展趋势 加固机理加固机理工程实例工程实例 5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地基强夯处理 工程概况工程概况 上海浦东国际机场位于长江入海口南岸的濒海地带，上海浦东国际机场位于长江入海口南岸的濒海地带，是我国和上海市九五期间重大的基础设施建设项目。其是我国和上海市九五期间重大的基础设施建设项目。其中机坪，滑行道为中机坪，滑行道为“围海促淤围海促淤”造成，本次地基处理大造成，本次地基处理大部份位于稻田内，地表水系发

30、育，沟浜纵横。在地基处部份位于稻田内，地表水系发育，沟浜纵横。在地基处理强夯影响深度范围内地层有粉质粘土、淤泥质粉质粘理强夯影响深度范围内地层有粉质粘土、淤泥质粉质粘土，含水量为土，含水量为36364747，孔隙比大于，孔隙比大于1 1，粘粒含量高，粘粒含量高，粘性较强，且呈流塑状，基本承载力是很低的，经强夯粘性较强，且呈流塑状，基本承载力是很低的，经强夯加固后，需要触变固结的时间较长。加固后，需要触变固结的时间较长。 设计要求经强夯法加固后其静力触探比贯入阻力当设计要求经强夯法加固后其静力触探比贯入阻力当量值大于量值大于2MPa2MPa，标贯击数当量值大于，标贯击数当量值大于6 6击，地基反

31、应模击，地基反应模量大于量大于30MN30MNm m，垫层干密度大于，垫层干密度大于1.9g/cm1.9g/cm3 3，并按相应，并按相应频率检测各项考核指标，评价强夯施工质量。频率检测各项考核指标，评价强夯施工质量。 5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地基强夯处理 强夯试验强夯试验 ( (一一) )试夯目的试夯目的 1 1、通过试夯试验，确定适合本地质条件的强夯施工措、通过试夯试验，确定适合本地质条件的强夯施工措施。施。 2 2、总结强夯垫层一次摊铺，进行强夯后表层地基反应、总结强夯垫层一次摊铺，进行强夯后表层地基反应模量检测指标难以达标的主要原因，旨在强调强夯

32、垫层模量检测指标难以达标的主要原因，旨在强调强夯垫层分二次摊铺的技术效果。分二次摊铺的技术效果。 3 3、预测技术、经济效果。、预测技术、经济效果。 5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地基强夯处理 强夯试验强夯试验 ( (二二) )试夯区试验设计试夯区试验设计 1 1、试夯区位置选择在地基条件具有代表性的滑行道上，、试夯区位置选择在地基条件具有代表性的滑行道上，面积约面积约10000m10000m2 2，分，分4 4个区试夯。个区试夯。 2 2、试夯机具为强夯机、试夯机具为强夯机W1001-25W1001-25型履带式吊车，自动脱钩，型履带式吊车，自动脱钩，夯锤质

33、量夯锤质量15t15t，直径，直径2.52m2.52m，锤底静压力，锤底静压力25kPa25kPa30kPa30kPa，圆，圆柱形铸铜锤，带有四个排气孔。柱形铸铜锤，带有四个排气孔。 3 3、强夯垫层材料及其摊铺，采用山皮土、强夯垫层材料及其摊铺，采用山皮土( (碎石土碎石土) )作为强作为强夯垫层，最大粒径小于夯垫层，最大粒径小于10 cm10 cm，山皮石，山皮石( (碎石碎石) )，粒径，粒径2 210 10 cmcm的质量大于总质量的的质量大于总质量的5050，含水、含泥量小于，含水、含泥量小于2020，不，不均匀系数均匀系数Cu5Cu5，曲率系数，曲率系数Cc=1Cc=13 3。试夯

34、区首次摊铺厚度。试夯区首次摊铺厚度为为(605)cm(605)cm或或(705)cm(705)cm，末次摊铺厚度，末次摊铺厚度(405)cm(405)cm和和(305)cm(305)cm，设计总厚度为，设计总厚度为1.0m1.0m。 5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地基强夯处理 强夯试验强夯试验 4 4、试夯参数选择，根据上海浦东国际机场飞行区机、试夯参数选择，根据上海浦东国际机场飞行区机坪、滑行道工程地基处理技术文件选择试夯参数。坪、滑行道工程地基处理技术文件选择试夯参数。 试夯参数选择表试夯参数选择表 5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际

35、机场软土地基强夯处理 强夯试验强夯试验 现场场址地表水系发育，沟浜纵横，地下水位埋深较浅，现场场址地表水系发育，沟浜纵横，地下水位埋深较浅，地基土含水量大，且地下水受潮汐影响而周期性变动，使地基土含水量大，且地下水受潮汐影响而周期性变动，使地下渗流不稳定，加之地基处理面积大，施工期又处于梅地下渗流不稳定，加之地基处理面积大，施工期又处于梅雨季节，为施工排水造成困难。根据强夯加固执理，降排雨季节，为施工排水造成困难。根据强夯加固执理，降排水尤其重要。水尤其重要。 1 1、充分利用现有水系降排水。、充分利用现有水系降排水。 2 2、充分利用明、充分利用明( (暗暗) )浜降排水。浜降排水。 3 3

36、、间隔、间隔101015m15m和和30m30m纵横向开挖盲沟和明排水沟，使其纵横向开挖盲沟和明排水沟，使其与场区明与场区明( (暗暗) )浜连通强制排水。浜连通强制排水。 5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地基强夯处理 强夯试验强夯试验 4 4、在明暗浜及排水盲沟角点处设集水井，并设泵将井内、在明暗浜及排水盲沟角点处设集水井，并设泵将井内水抽至场外，尽量降低地下水位。水抽至场外，尽量降低地下水位。 5 5、对强夯施工分区进行调整，先利用水系、明、对强夯施工分区进行调整，先利用水系、明( (暗暗) )浜及浜及排水沟排水，进行区块内强夯，强夯结束后，回填处理明排水沟

37、排水，进行区块内强夯，强夯结束后，回填处理明暗浜，然后进行下一区块降排水和强夯施工，由此在施工暗浜，然后进行下一区块降排水和强夯施工，由此在施工区形成小排水范围，从而保证强夯效果。区形成小排水范围，从而保证强夯效果。 6 6、场区外围四周设排水沟，将施工区内小排水沟中水排、场区外围四周设排水沟，将施工区内小排水沟中水排至外围，流向场外河道，并保证沟底积水深小于至外围，流向场外河道，并保证沟底积水深小于20cm20cm。5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地基强夯处理 强夯试验强夯试验 ( (四四) )试夯区施工方法及其控制试夯区施工方法及其控制 1 1、试夯、试夯I

38、 I、区点夯分两遍完成，隔点不隔行，单区点夯分两遍完成，隔点不隔行，单点击数一次完成，试夯点击数一次完成，试夯区点夯一次完成。满夯分两遍完区点夯一次完成。满夯分两遍完成，先夯间满夯，再普夯。成，先夯间满夯，再普夯。 2 2、点夯停夯标准，原则上夯、点夯停夯标准，原则上夯8 8击，夯坑深度不足击，夯坑深度不足1.01.01.2m1.2m时夯时夯1010击，以确保能量，再辅以最后两击平均夯沉量击，以确保能量，再辅以最后两击平均夯沉量不大于不大于5 510 cm10 cm，实际施工中，当试夯区单点击数，实际施工中，当试夯区单点击数4 45 5击，击，夯坑深度夯坑深度1.21.21.3m1.3m，现场

39、均已停夯，此时强夯机严重陷车，现场均已停夯，此时强夯机严重陷车，起锤也相当困难。起锤也相当困难。 5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地基强夯处理 强夯试验强夯试验 3 3、控制间歇时间，两遍点夯间歇时间不少于、控制间歇时间，两遍点夯间歇时间不少于2020天左右，天左右，以超孔压消散大于以超孔压消散大于7070以上控制，点夯与满夯间歇时间不以上控制，点夯与满夯间歇时间不少于少于1515天，具体以超孔隙水压力消散大于天，具体以超孔隙水压力消散大于5050确定。确定。 4 4、为确保表层地基反应模量考核指标满足设计要求，满、为确保表层地基反应模量考核指标满足设计要求，满

40、夯时将表层夯时将表层202040cm40cm深推、耙松晾晒后，再拌合推平碾压，深推、耙松晾晒后，再拌合推平碾压，最后补铺山皮土至道槽设计标高。最后补铺山皮土至道槽设计标高。 5 5、每次摊铺山皮土前或满夯后，即夯前夯后开挖断面尺、每次摊铺山皮土前或满夯后，即夯前夯后开挖断面尺寸为寸为( (底宽底宽上宽上宽高高)60 cm70 cm80cm)60 cm70 cm80cm的盲沟，并和的盲沟，并和80cm200cm150cm80cm200cm150cm的明排水连通，排水沟角点开挖集水的明排水连通，排水沟角点开挖集水井设泵抽水，盲沟内回填山皮石。井设泵抽水，盲沟内回填山皮石。 6 6、第二遍点夯在不推

41、平第一遍点夯夯坑前提下进行，对、第二遍点夯在不推平第一遍点夯夯坑前提下进行，对此应提前寻找行车路线。此应提前寻找行车路线。 5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地基强夯处理 强夯试验试夯区检测强夯试验试夯区检测 孔孔压压监监测测结结果果 点夯间超孔隙水压力消散大于点夯间超孔隙水压力消散大于7070以上所需的间以上所需的间歇时间一般为歇时间一般为3 34 4周，点夯与满夯间超孔隙水压力周，点夯与满夯间超孔隙水压力消散大于消散大于5050所需的间歇时间为所需的间歇时间为2 2周。周。 5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地基强夯处理 强夯试验

42、试夯区检测强夯试验试夯区检测 强强夯夯影影响响深深度度 1) 1)从理论计算强夯影响深度大于从理论计算强夯影响深度大于7m7m，但从孔压反，但从孔压反映的影响深度曲线看出本次强夯影响深度大于映的影响深度曲线看出本次强夯影响深度大于6m6m，但但5m5m以上地层加固效果比较明显见图；以上地层加固效果比较明显见图； 2)3.5m 2)3.5m以上地层孔压增幅大，以上地层孔压增幅大，2.5m2.5m以上地层孔压以上地层孔压消散慢，消散慢，3.53.56.0 m6.0 m地层孔压增幅相对较小，消散地层孔压增幅相对较小，消散很快。很快。 5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地

43、基强夯处理 强夯试验试夯区检测强夯试验试夯区检测 地地面面变变形形监监测测 地面隆起量的计算试夯区平均夯沉量计算地面隆起量的计算试夯区平均夯沉量计算 5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地基强夯处理 强夯试验试夯区检测强夯试验试夯区检测 原原位位测测试试 按施工过程跟踪检测和间歇按施工过程跟踪检测和间歇3 34 4周相结合的办法进周相结合的办法进行，试夯行，试夯I I区，检测三次，二次在四夯间、两夯间并进区，检测三次，二次在四夯间、两夯间并进行标贯试验；试夯行标贯试验；试夯、区检测两次，标贯试验两次。区检测两次，标贯试验两次。当试夯当试夯I I区第二遍点夯间歇区第二

44、遍点夯间歇4646天，试夯天，试夯、区点夯完区点夯完间歇间歇3434天，对地基土再次进行静力触探和标贯检测，其天，对地基土再次进行静力触探和标贯检测，其检测结果，标贯击数检测结果，标贯击数N N为为2.42.44.34.3，静力触探为，静力触探为1.551.551.93MPa1.93MPa，分别小于设计要求的，分别小于设计要求的6 6击和击和2MPa2MPa，均不满足设，均不满足设计要求。本次检测中在计要求。本次检测中在4.54.56.0 m6.0 m仍有标贯试验和静力仍有标贯试验和静力触探曲线的突变，分析认为须采取有效措施降低地下水触探曲线的突变，分析认为须采取有效措施降低地下水位，使软土尽

45、快固结，在垂直滑行道中线每位，使软土尽快固结，在垂直滑行道中线每101015m15m开开挖盲沟，每挖盲沟，每30m30m开挖明排水沟，及时将地表水和夯坑积开挖明排水沟，及时将地表水和夯坑积水引排，盲沟内回填山皮石，并与外围排水体系形成排水引排，盲沟内回填山皮石，并与外围排水体系形成排水网络，经间隔加压稳定，延长超孔压消散时间，由于水网络，经间隔加压稳定，延长超孔压消散时间，由于软土触变性，强度逐渐提高。软土触变性，强度逐渐提高。5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地基强夯处理 强夯试验试夯区检测强夯试验试夯区检测 浅表浅表层地层地基的基的模量模量检测检测 试夯试验中

46、，满夯后采用深推、耙松试夯试验中，满夯后采用深推、耙松和晾晒，每间隔一定距离开挖盲沟和明和晾晒，每间隔一定距离开挖盲沟和明排水沟排水，采用反挖夯点填料和夯间排水沟排水，采用反挖夯点填料和夯间涌土，并充分拌合晾晒后推平碾压，表涌土，并充分拌合晾晒后推平碾压，表层指标检测时均能达到设计要求。层指标检测时均能达到设计要求。 5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地基强夯处理 大面积强夯施工大面积强夯施工 本次地基处理采用夯填料分二次摊铺，并对强本次地基处理采用夯填料分二次摊铺，并对强夯参数、施工工艺在试夯试验基础上做了相应夯参数、施工工艺在试夯试验基础上做了相应的调整。坚持

47、按分区分段施工特点，采用试夯的调整。坚持按分区分段施工特点，采用试夯降排水方案实施大面积强夯降排水。降排水方案实施大面积强夯降排水。 大面积强夯参数选择大面积强夯参数选择 5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地基强夯处理 1 1、点夯分两遍完成，隔点不隔行，单点击数一次完、点夯分两遍完成，隔点不隔行，单点击数一次完成，满夯一次完成。成，满夯一次完成。 2 2、点夯停夯标准，原则上夯、点夯停夯标准，原则上夯8 8击，夯坑深度不足击，夯坑深度不足1.0m1.0m时夯时夯1010击，以确保能量，再辅以最后两击平均夯沉量不击，以确保能量，再辅以最后两击平均夯沉量不大于大于1

48、0 cm10 cm控制。控制。 3 3、控制间歇时间，两遍夯击的间歇时间不少于、控制间歇时间，两遍夯击的间歇时间不少于2020天，天，点夯与满夯的间歇时间不少于点夯与满夯的间歇时间不少于1515天。天。 4 4、夯垫料铺筑，分两次摊铺，第一次摊铺厚度为、夯垫料铺筑，分两次摊铺，第一次摊铺厚度为605cm605cm，第二次摊铺厚度为，第二次摊铺厚度为405cm405cm。 大面积强夯施工方法及现场控制大面积强夯施工方法及现场控制 5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地基强夯处理 5 5、为使地基反应模量达设计要求，满夯后将表层、为使地基反应模量达设计要求，满夯后将表层

49、202040cm40cm深推、耙松、晾晒后再拌合、碾压、回填，补填深推、耙松、晾晒后再拌合、碾压、回填，补填40 cm40 cm山皮土至道槽设计标高。山皮土至道槽设计标高。 6 6、每次铺料前强夯后均要适度碾压，以减少能量损、每次铺料前强夯后均要适度碾压，以减少能量损失。失。 7 7、满夯前夯坑积水和地表水要及时抽排，每、满夯前夯坑积水和地表水要及时抽排，每8m8m和和16m16m挖主次盲沟，并和外围排水沟形成排水网络。挖主次盲沟，并和外围排水沟形成排水网络。 大面积强夯施工方法及现场控制大面积强夯施工方法及现场控制 5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地基强夯处理

50、 1 1、土基面标高的施工控制、土基面标高的施工控制 考虑垫层密实和地面夯沉两部分，设计要考虑垫层密实和地面夯沉两部分，设计要求道槽填挖方计算时考虑平均预留夯沉量为求道槽填挖方计算时考虑平均预留夯沉量为35cm35cm，即土基标高设计道槽标高，即土基标高设计道槽标高-65cm(-65cm(山山皮土堆填厚度均按皮土堆填厚度均按100cm)100cm)，实测土基标高平，实测土基标高平均均3.61m3.61m比设计土基标高平均比设计土基标高平均3.43m3.43m抬高约抬高约18cm18cm，仅此一项节约山皮土，仅此一项节约山皮土6.66.6万吨，节约资万吨，节约资金金250250万元。万元。技术经

51、济效果技术经济效果 经经济济效效果果 5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地基强夯处理 2 2、夯沉量的控制、夯沉量的控制 由于大面积强夯时，夯点间距扩大为由于大面积强夯时，夯点间距扩大为4m4m4m4m，个别区域，个别区域4.5m4.5m4.5m4.5m，单点夯击能，单点夯击能减少到减少到1500 kJ1500 kJ，单点击效，单点击效6 68 8击，满夯推平击，满夯推平后，实测全场区平均夯沉量为后，实测全场区平均夯沉量为202023cm23cm，实，实测标高平均为测标高平均为3.87m3.87m，设计平均标高为，设计平均标高为3.73m3.73m，山皮土厚度节约

52、，山皮土厚度节约121215cm15cm，节约山皮土约，节约山皮土约4.84.8万吨，节约资金约万吨，节约资金约180180万元。以上两项共万元。以上两项共计节约资金计节约资金430430万元。万元。 技术经济效果技术经济效果 经经济济效效果果 5 工程实例上海浦东国际机场软土地基强夯处理上海浦东国际机场软土地基强夯处理 技术经济效果技术经济效果 技技术术效效果果 设计计算设计计算 施工方法施工方法 质量检验质量检验发展趋势发展趋势 加固机理加固机理工程实例工程实例 6 发展趋势 动力排水固结法动力排水固结法 动静结合排水固结法动静结合排水固结法 强夯法的两种新工法强夯法的两种新工法 6 发展

53、趋势 动力排水固结法动力排水固结法 动静结合排水固结法动静结合排水固结法 强夯法的两种新工法强夯法的两种新工法 动力排水动力排水 固结法固结法 1.Smoltczyk1.Smoltczyk认为动力固结法只适认为动力固结法只适于塑性指数于塑性指数Ip10Ip10的土，的土，GambinGambin也也给出类似的结论。软粘土地基动力给出类似的结论。软粘土地基动力固结法失败的原因主要是对软粘土固结法失败的原因主要是对软粘土的特性了解不够，所采用的动力固的特性了解不够，所采用的动力固结法工艺不适合软粘土地基的加固结法工艺不适合软粘土地基的加固；2.2.冯遗兴等人采取了适应软粘土动冯遗兴等人采取了适应软

54、粘土动力固结加固的有效排水系统，采用力固结加固的有效排水系统，采用了适应软粘土地基的了适应软粘土地基的“先轻后重、先轻后重、逐级加能、少击多遍、逐层加固逐级加能、少击多遍、逐层加固”的夯击方式，确立了一整套动力固的夯击方式，确立了一整套动力固结法新工艺。结法新工艺。6 发展趋势动力排水固结法动力排水固结法 加加固固机机理理 在在砂砂垫垫层层( (或或吹吹填填砂砂层层) )上上往往下下插插设设塑塑料料排排水水板板至至软软土土层层中中，然然后后以以严严格格控控制制的的强强夯夯动动力力产产生生附附加加应应力力，作作用用到到软软土土中中，产产生生相相应应的的超超孔孔隙隙水水压压力力；借借助助于于插插设

55、设塑塑料料排排水水板板所所形形成成的的“水水柱柱”作作为为传传递递工工具具，将将强强夯夯产产生生的的附附加加应应力力迅迅即即传传到到“水水柱柱”的的底底部部，从从而而使使排排水水板板所所达达到到的的深深度度范范围围内内的的软软土土都都受受到到强强夯夯的的影影响响；同同时时，动动载载压压缩缩波波传传到到地地表表临临空空面面时时反反射射则则成成为为拉拉伸伸波波再再传传入入土土中中，土土愈愈是是软软，抗抗拉拉强强度度愈愈低低，则则愈愈容容易易产产生生拉拉伸伸微微裂裂纹纹，在在很很高高的的孔孔隙隙压压力力梯梯度度作作用用下下，软软土土中中的的拉拉伸伸微微裂裂纹纹贯贯通通成成排排水水通通道道，与与排排水

56、水板板构构成成横横竖竖交交叉叉的的网网状状排排水水系系统统，使使软软土土中中高高压压孔孔隙隙水水经经网网状状排排水水系系统统很很快快排排到到地地表表夯坑或排水砂层中，立即排出或流散。夯坑或排水砂层中，立即排出或流散。6 发展趋势动力排水固结法动力排水固结法 加加固固机机理理 随随着着土土中中孔孔隙隙压压力力消消散散，软软土土含含水水量量和和孔孔隙隙比比明明显显降降低低，软软土土固固结结后后变变成成较较密密实实的的可可塑塑状状土土，强强度度大大幅幅度度增增长长，压压缩缩性性大大大大减减低低；因因强强夯夯时时附附加加动动应应力力很很高高，往往往往比比后后续续使使用用荷荷载载高高2323个个数数量量

57、级级，用用动动力力排排水水固固结结工工法法加加固固后后，浅浅层层地地基基土土成成为为超超固固结结土土，即即使使深深层层土土有有一一些些差差异异沉沉降降，由由于于地地表表12m12m已已成成为为硬硬壳壳层层，能能调调整整地地基基差差异异沉沉降降，从从而而使使表表层层仅仅呈呈现现小小量量的的较较均均匀匀沉沉降降，而而不不会会出出现现明明显显的不均匀沉降。的不均匀沉降。 6 发展趋势动力排水固结法动力排水固结法 主主要要优优点点 (1) (1)传统强夯法为一种大能量和能量积聚的动力传统强夯法为一种大能量和能量积聚的动力固结方法，采用重锤多击，适用砂性土加固。而动固结方法，采用重锤多击，适用砂性土加固

58、。而动力排水固结工法采用严格控制强夯动力和夯击能，力排水固结工法采用严格控制强夯动力和夯击能，使软粘土中产生的超孔隙水压力不过快上升，以确使软粘土中产生的超孔隙水压力不过快上升，以确保软土不变成保软土不变成“橡皮土橡皮土”，成功地克服了传统强夯，成功地克服了传统强夯法用于软土的致命弱点；法用于软土的致命弱点； (2) (2)利用塑料排水板所形成的利用塑料排水板所形成的“水柱水柱”将强夯产将强夯产生的附加应力快速向土体深部传递，从而大大扩展生的附加应力快速向土体深部传递，从而大大扩展了强夯的影响深度，使动力排水固结工法用于加固了强夯的影响深度，使动力排水固结工法用于加固深厚软土成为可能，已有的工

59、程实例表明，动力排深厚软土成为可能，已有的工程实例表明，动力排水固结工法的加固深度已超过水固结工法的加固深度已超过25m25m，大大突破了传统，大大突破了传统强夯法有限的加固深度强夯法有限的加固深度(6m)(6m)； 6 发展趋势动力排水固结法动力排水固结法 主主要要优优点点 (3) (3)巧妙利用动载压缩波在层状土中传播与反射巧妙利用动载压缩波在层状土中传播与反射而使软土产生的拉伸微裂纹，以及在较高孔压梯度而使软土产生的拉伸微裂纹，以及在较高孔压梯度作用下，拉伸微裂纹又贯通成水平排水通道，并与作用下，拉伸微裂纹又贯通成水平排水通道，并与排水板构成横竖交叉的网状排水系统，从而使软土排水板构成横

60、竖交叉的网状排水系统，从而使软土中高压孔隙水经网状排水系统很快排出，大大加速中高压孔隙水经网状排水系统很快排出，大大加速了软土的固结过程；了软土的固结过程； (4) (4)将受到严格控制的强夯动力反复、逐步增强将受到严格控制的强夯动力反复、逐步增强地作用于软土，使软土中的超孔隙水压力维持在较地作用于软土，使软土中的超孔隙水压力维持在较高的、必要的、合理的水平上，既不破坏软土的结高的、必要的、合理的水平上，既不破坏软土的结构，又能加速软土中孔隙水的快速排出，达到快速、构，又能加速软土中孔隙水的快速排出，达到快速、稳步加固软土的目的，这是传统强夯法无法做到的。稳步加固软土的目的，这是传统强夯法无法

61、做到的。 6 发展趋势动力排水固结法动力排水固结法 动力排水固结工法与传统强夯法对比表动力排水固结工法与传统强夯法对比表 自自19891989年以来，新强夯法在我国已成功地完成了年以来，新强夯法在我国已成功地完成了5050余项余项工程，如上海某机场，深圳世界之窗填海区，深圳多座立交桥，工程，如上海某机场，深圳世界之窗填海区，深圳多座立交桥，深圳春风路高架桥，深圳机场达利花园，海南大学图书馆，海深圳春风路高架桥，深圳机场达利花园，海南大学图书馆，海南边防局三亚海警基地，深圳保安中心区罗田路、兴华西路等，南边防局三亚海警基地，深圳保安中心区罗田路、兴华西路等，所有工程均取得上佳的工程效果。所有工程

62、均取得上佳的工程效果。6 发展趋势动力排水固结法动力排水固结法 三项加固前后部分测点地基土物理力学指标比较三项加固前后部分测点地基土物理力学指标比较 6 发展趋势 动力排水固结法动力排水固结法 动静结合排水固结法动静结合排水固结法 强夯法的两种新工法强夯法的两种新工法 动静结合动静结合 排水固结法排水固结法 动静结合排水固结法的基本思想动静结合排水固结法的基本思想是，通过改善地基土的排水条件，是，通过改善地基土的排水条件，将强夯法和填土预压法相结合，利将强夯法和填土预压法相结合，利用动荷载较大的冲击能激发较高的用动荷载较大的冲击能激发较高的孔隙水压力，在静荷载作用下孔压孔隙水压力，在静荷载作用

63、下孔压消散固结，土体强度得以提高。消散固结，土体强度得以提高。6 发展趋势动静结合排水固结法动静结合排水固结法 特特点点 (1) (1)夯击前应铺设足够厚度的垫层夯击前应铺设足够厚度的垫层( (如砂垫层和如砂垫层和预压填土预压填土) )，避免夯锤直接接触软土而导致橡皮土现，避免夯锤直接接触软土而导致橡皮土现象，同时填土亦作为静荷载。象，同时填土亦作为静荷载。 (2) (2)必须有较好的排水条件，保证动荷载作用下必须有较好的排水条件，保证动荷载作用下产生的孔隙水压力能迅速消散，土体固结。这是软产生的孔隙水压力能迅速消散，土体固结。这是软土强度得以提高的根本原因，也是该法与一般强夯土强度得以提高的

64、根本原因，也是该法与一般强夯法的区别所在。法的区别所在。 (3) (3)强调动静荷载的联合使用。静荷载作用下的强调动静荷载的联合使用。静荷载作用下的固结排水份额是基本的，动荷载作用下的固结量是固结排水份额是基本的，动荷载作用下的固结量是附加的，但其作用不是两者简单的叠加，而是相辅附加的，但其作用不是两者简单的叠加，而是相辅相承、相互作用的。相承、相互作用的。6 发展趋势动静结合排水固结法动静结合排水固结法 特特点点 (4) (4)冲击荷载的作用不对浅层淤泥加以彻底扰动，冲击荷载的作用不对浅层淤泥加以彻底扰动，可保持软土内某些可靠的微结构，土体再固结后强可保持软土内某些可靠的微结构，土体再固结后

65、强度可以迅速提高。度可以迅速提高。 (5) (5)它使经典意义上的动力固结作用得到充分发它使经典意义上的动力固结作用得到充分发挥，即动力八面体压缩应力作用下孔压增长明显，挥，即动力八面体压缩应力作用下孔压增长明显，而动力八面体偏应力幅值相对较小，孔压消散过程而动力八面体偏应力幅值相对较小，孔压消散过程中土将固结得更彻底，相当于较大的超载预压。中土将固结得更彻底，相当于较大的超载预压。 6 发展趋势动静结合排水固结法动静结合排水固结法 排排水水设设计计 动静结合排水固结法的关键在于改善地动静结合排水固结法的关键在于改善地基土的排水条件，为此可设置垂直方向和水基土的排水条件，为此可设置垂直方向和水

66、平方向排水体。由于塑料排水板具有的优点，平方向排水体。由于塑料排水板具有的优点，一般使用塑料排水板做为竖向排水体，它的一般使用塑料排水板做为竖向排水体，它的布设可按静荷载作用下的设计方法来进行计布设可按静荷载作用下的设计方法来进行计算；水平排水体通常由砂垫层、排水盲沟和算；水平排水体通常由砂垫层、排水盲沟和集水井组成。砂垫层一般要求用透水性较好集水井组成。砂垫层一般要求用透水性较好的中粗砂，厚度不宜小于的中粗砂，厚度不宜小于50cm50cm。集水井的作。集水井的作用是汇集排水并用水泵及时将水排到场区外，用是汇集排水并用水泵及时将水排到场区外，保证排水通畅。保证排水通畅。 6 发展趋势动静结合排

67、水固结法动静结合排水固结法 施工施工程序程序和和夯击夯击参数参数 1. 1.动静结合法处理软基必须有一定的填动静结合法处理软基必须有一定的填筑厚度，填土的作用可避免夯锤与软土直接筑厚度，填土的作用可避免夯锤与软土直接接触而导致橡皮土现象，避免软土层产生较接触而导致橡皮土现象，避免软土层产生较大的剪切变形；大的剪切变形； 2. 2.为保证软土层在动荷作用下不被过分为保证软土层在动荷作用下不被过分扰动，宜采用扰动，宜采用“少击数多遍数少击数多遍数”、“先轻后先轻后重重”的施工程序的施工程序； 3.3.单点击数的确定原则是：要以较少的单点击数的确定原则是：要以较少的冲击次数产生较大的孔隙水压力和较小

68、的剪冲击次数产生较大的孔隙水压力和较小的剪切变形。切变形。 6 发展趋势动静结合排水固结法动静结合排水固结法 施工施工程序程序和和夯击夯击参数参数 4. 4.对于非饱和土或填土，地基处理规范对于非饱和土或填土，地基处理规范中常以最后两击的下沉量之和的平均值小于中常以最后两击的下沉量之和的平均值小于4cm4cm来控制每点的夯击击数；来控制每点的夯击击数； 5. 5.对饱和软粘土采用上述标准可能无法对饱和软粘土采用上述标准可能无法收锤或导致橡皮土现象。建议下述的控制原收锤或导致橡皮土现象。建议下述的控制原则：则： a. a.夯沉量控制：即以击与击之间夯沉量的发展夯沉量控制：即以击与击之间夯沉量的发

69、展速率来控制；速率来控制；b.b.孔隙水压力控制：即以前后两击孔孔隙水压力控制：即以前后两击孔压增量幅值大小作为控制标准。压增量幅值大小作为控制标准。 6. 6.不同冲击遍数间歇时间应以孔压消散不同冲击遍数间歇时间应以孔压消散程度来确定。程度来确定。 6 发展趋势动静结合排水固结法动静结合排水固结法 现场现场监控监控方法方法 a. a.孔隙水压力观测。通过观测加固层不同深度孔隙水压力观测。通过观测加固层不同深度处孔压的发生和消散过程，确定夯击能量、夯击次处孔压的发生和消散过程，确定夯击能量、夯击次数、夯击遍数及遍与遍之间的间歇时间等参数。数、夯击遍数及遍与遍之间的间歇时间等参数。 b. b.沉

70、降及侧向位移观测。现场常用沉降板和分沉降及侧向位移观测。现场常用沉降板和分层沉降环确定地表位移和深层位移。它直观地表明层沉降环确定地表位移和深层位移。它直观地表明夯坑周围土体的沉降或隆起及加固后土体深层的沉夯坑周围土体的沉降或隆起及加固后土体深层的沉降变形值，一定程度上说明了加固效果的好坏。另降变形值，一定程度上说明了加固效果的好坏。另外，在现场周边常设置位移桩来观测土体的侧向位外，在现场周边常设置位移桩来观测土体的侧向位移情况，以此判断夯击过程中的剪切变形和地基的移情况，以此判断夯击过程中的剪切变形和地基的稳定情况。稳定情况。 c c强度测试。为检验加固效果，一般可利用十强度测试。为检验加固效果，一般可利用十字板剪切试验、静力触探和动力触探试验来测定加字板剪切试验、静力触探和动力触探试验来测定加固前后的强度值。固前后的强度值。