利用强夯进行软弱地基处理的研究

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强夯法是深层密实法的一种,是一种将几十吨的重锤,从几十米的高空落下,对土进行强力夯击的方法。这种方法是在重锤夯实法基础上发展起来的,而其加固机理又与它不一样,是一种地基处理的新方法。强夯法加固软弱地基近年来发展很快,应用很广,不仅广泛的用于砂土和碎石土地基,还广泛应用于填土、饱和粉土和粘性土等地基土的加固。当前,应用强夯法处理的工程范围极为广泛,有工业与民用建筑、仓库、油罐、公路和铁路路基、飞机跑道及码头等。近几年强夯法在山东地区得到了较为广泛的应用,积累了许多宝贵的经验,但是没有将这些经验做比较系统的总结及论述,在实际工程中往往是通过试夯来确定强夯参数,浪费了大量的时间。本文的宗旨就是在前人的研究基础上并结合工程实践,系统总结了强夯法在处理山东地区几种地基土的加固机理、有效加固深度、技术参数的选择、加固效果检测等,并得出了相关的结论,以期指导今后同类工程施工。本文共分为七个部分:第一部分利用强夯进行软弱地基处理的研究现状,主要论述了强夯的加固机理、有效加固深度的分析与计算、强夯加固效果及检验等;第二部分影响强夯加固深度的因素分析,主要论述了强夯加固深度的影响因素及各因素对于强夯加固深度的影响;第三部分强夯加固湿陷性黄土地基及加固效果评价;第四部分强夯加固填土地基及加固效果评价;第五部分强夯加固淤泥质土地基(复合地基技术)及加固效果评价;第六部分强夯加固黄河冲击地基及加固效果评价;第七部分结论。 几年来本文作者在具体的工程实践中有针对性作了大量的对比试验,主要是针对试夯参数、检测方法、有效加固深度的对比等。这些对比通过针对不同的地基土的情况安排现场载荷试验、标准贯入试验、静力触探试验、动探试验、十字板剪切试验、孔隙水压力试验、地面加速度试验及土工试验等来完成,并得到了大量的现场与室内试验资料,通过资料的整理分析得到了许多经验公式,比如夯击能与黄土状土承载力之间的经验公式。随着工程物探技术的逐步完善,作者注重工程物探在强夯检测中的应用,并建立起瑞雷波速与标准贯入击数、瑞雷波速与承载力等指标之间的经验回归公式,从而不但可以解决大面积强夯检测难、费用高的难题,同时也体现了点、面结合,快速高效的特点。化的理论分析方法以及数值分析法,无论是那一种方法或者试图考虑到所有的影响因素,但是又尽力避免把那些不确定因素引入计算公式,或者仅从强夯施工的观测曲线归纳出加固深度公式,而完全不考虑影响因素,这大大降低了所推导公式的利用价值,也就是说每一种计算方法都有其自身的缺陷及适应性,本文根据土体强夯前后土的动应力、干密度的变化规律(以土体加固前后干土重量相等为前提)提出了一种更为实用的简化的计算公式,该公式尤其适用于黄河冲击地层的强夯处理深度的计算,因为黄河冲击地层在面上是均匀的。 本文的价值在于不但论述了强夯的加固机理、影响强夯有效加固深度的因素等,而且系统的总结了强夯在山东地区黄土地基、填土地基、淤泥质土地基及黄河冲击土地基中的应用,分别阐述了强夯处理这几种地基土的特点,给出了Menard公式修正系数在几种地基土的取值范围;针对大面积的强夯检测作者提出了开展工作的思路,主张采用工程物探方法与传统的检测方法相结合,具体做法是首先建立工程物探与传统的检测方法的经验公式,然后进行大面积的物探方法检测,对物探出现的异常点重点检测。 尽管强夯法在施工过程中的噪音较大,有比较高的施工环境要求,但是强夯法与其他地基处理方法相比具有机具简单、施工方便、施工工效快、质量容易保证等特点,同时强夯法比其他的地基处理方法更能节省资金,处理效果的检测比较简单,应用前景广阔。
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