1、1 概 述 強夯是法國Menard技術公司于1969年首創的一種地基加固方法，它通過一般830t的重錘(最重可達200t)和820m的落距(最高可達40m)，對地基土施加很大的沖擊能，一般能量為5008000kN.m。在地基土中所出現的沖擊波和動應力，可提高地基土的強度、降低土的壓縮性、改善砂土的抗液化條件、消除濕陷性黃土的濕陷性等。同時，夯擊能還可提高土層的均勻程度，減少將來可能出現的差異沉降。第1頁/共53頁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。取決于地基土的類別和強夯施工工藝。第2頁/共53頁2.1動力密實采用強夯加固多孔隙、粗顆粒、非飽和土是基于動力密實的機

2、理，即用沖擊型動力荷載，使土體中的孔隙減小，土體變得密實，從而提高地基土強度。 Dynamic compaction第3頁/共53頁 非飽和土的夯實過程，就是土中的氣相(空氣)被擠出的過程，其夯實變形主要是由于土顆粒的相對位移引起。 第4頁/共53頁5、夯實法 重錘夯實 強夯第5頁/共53頁(3)強夯法第6頁/共53頁濕軟地基加固幾十噸的重錘，從幾十米高度自由落下，對土進行強力夯實。幾十噸的重錘，從幾十米高度自由落下，對土進行強力夯實。提高承載能力，降低沉降量，可使地基加固深度達提高承載能力，降低沉降量，可使地基加固深度達10-20 m。60年代由法國梅拉年代由法國梅拉(Menard)提出，目

3、前仍著重于應用，理論方法尚不提出，目前仍著重于應用，理論方法尚不完善，設計工作依賴于施工前的試夯所得數據。完善，設計工作依賴于施工前的試夯所得數據。圖圖5-26 強力夯實法強力夯實法強夯法第7頁/共53頁濕軟地基加固梅拉經驗公式梅拉經驗公式 式中：式中： 加固地基的影響深度，加固地基的影響深度，m； 錘重，錘重，T； 落距，落距，m。l 錘的底面積，砂土和碎石填土約錘的底面積，砂土和碎石填土約4m2，軟土至少，軟土至少6 m2。夯擊的總沉。夯擊的總沉降量隨夯擊次數的增加而增加，但不是線性關系，夯擊到一定次降量隨夯擊次數的增加而增加，但不是線性關系，夯擊到一定次數后，基本為常數。數后，基本為常數

4、。l 軟濕地基水量大，一經強力夯實會出現很高的孔隙水壓力，并隨軟濕地基水量大，一經強力夯實會出現很高的孔隙水壓力，并隨夯擊次數的增加而達到最大值，應暫停。應等超孔隙水壓力消散夯擊次數的增加而達到最大值，應暫停。應等超孔隙水壓力消散后再夯，前后兩遍夯打時間間隔后再夯，前后兩遍夯打時間間隔2-4周。周。l 適用于各種松軟土層，如沖積層，沼澤地，垃圾，廢石堆等。適用于各種松軟土層，如沖積層，沼澤地，垃圾，廢石堆等。設備簡單，工藝不復雜，經濟，缺點是對鄰近建筑物有影響。設備簡單，工藝不復雜，經濟，缺點是對鄰近建筑物有影響。whH1 . 0（5-3-1）wHh第8頁/共53頁青島港8號碼頭強夯擠淤工程第

5、9頁/共53頁強夯與強夯置換第10頁/共53頁第11頁/共53頁第12頁/共53頁 Dynamic Consolidation to create “compacted sand raft”to allow slab-on-grade and for infrastructure Dynamic Replacement sand columns to support columnloads; increase bearing capacity and reduce settlement第13頁/共53頁 The Nice Airport is reclaimed land, so guaran

6、teeing absolute and diferential settlements required an aggresive soil improvement campaign. DGI-Menard proposed the use of the famous dynamic consolidation method, but at unusually high energies. The crane represented in this picture is able to lift a 100 T pounder at a height of 40 m. It was speci

7、ally designed and built for this particular site. The comparison of its height with the size of the man walking near the fallen pounder is quite impressive.第14頁/共53頁 So for this site the Dynamic Compaction technique was used in order to prevent liquefaction of the soil in the case of an earthquake.第

8、15頁/共53頁(2)重捶夯實法第16頁/共53頁第17頁/共53頁夯坑第18頁/共53頁動力密實的應用范圍第19頁/共53頁動力密實的應用范圍第20頁/共53頁肇慶花都博羅輸變電工程花都站土石方強夯施工第21頁/共53頁動力密實的應用第22頁/共53頁動力密實的應用第23頁/共53頁水下地基加固第24頁/共53頁2.2 2.2 動力固結動力固結 Menard根據強夯法的實踐，首次對傳統的固結理論提出了不同看法，認為飽和土是可壓縮的新機理。靜力固結理論與動力固結理論的模型比較a）靜力固結理論模型；b）動力固結理論的模型Dynamic consolidation第25頁/共53頁由于土體產生裂隙

9、或趨于液化，引起滲透性增大。第26頁/共53頁1）飽和土的壓縮性；2）產生液化；3）滲透性變化；4）觸變恢復夯擊一遍的情況 夯擊三遍的情況 第27頁/共53頁地基壓密固結模式圖第28頁/共53頁南同蒲鐵路介休通信站工程強夯加固濕陷性黃土靜力觸探曲線第29頁/共53頁青島港8號碼頭強夯工程第30頁/共53頁青島港8號碼頭強夯工程第31頁/共53頁2.3 動力置換 Dynamic replacement第32頁/共53頁動力置換類型 整式置換 樁式置換第33頁/共53頁樁式置換第34頁/共53頁第35頁/共53頁動力置換 (Railway track, Malaysia)整式置換第36頁/共53頁

10、動力置換 ALEXANDRIA CITY CENTER (Shopping center - Egypt)樁式置換第37頁/共53頁動力置換的應用范圍第38頁/共53頁動力置換的應用范圍第39頁/共53頁3 設計計算3.1有效加固深度 MhH H有效加固深度(m) M夯錘重(t) h落距(m) 系數 第40頁/共53頁單擊夯擊能為夯錘重M與落距h的乘積，一般說夯擊時最好錘重和落距大，則單擊能量大，夯擊擊數少，夯擊遍數也相應減少，加固效果和技術經濟較好。整個加固場地的總夯擊能量(即錘重落距總夯擊數)除以加固面積稱為單位夯擊能。第41頁/共53頁加固寬度計算圖第42頁/共53頁 在夯擊能作用下，地

11、基中出現的孔隙水壓力達到土的自重壓力這樣的夯擊能稱為最佳夯擊能。 1）粘性土最佳夯擊能的確定方法：孔壓疊加，用有效加固深度。2）砂性上最佳夯擊能的確定方法：繪制孔隙水壓力增量與夯擊擊數(夯擊能)的關系曲線來確定最佳夯擊能。當孔隙水壓力增量隨著夯擊擊數(夯擊能)增加而逐漸趨于恒定時，可認為該種砂土所能接受的能量已達到飽和狀態，此能量即為最佳夯擊能。第43頁/共53頁3.4 夯擊點布置及間距 等邊三角形或正方形布置夯擊點。工業廠房可根據柱網來布置夯擊點。夯距通常為515m 第44頁/共53頁 某倉庫夯擊點布置（三角形）第45頁/共53頁T h e r m a l K - 1 2 Education

12、al Park, Coachella Valley California (US)美國加州某工程夯點布置（正方形）第46頁/共53頁NICE AIRPORT (France)第47頁/共53頁Abu Dhabi Corniche(United Arab Emirates)第48頁/共53頁3.5 夯擊擊數與遍數 夯點的夯擊擊數，應按現場試夯得到的夯擊擊數和夯沉量關系曲線確定量應同時滿足下列條件： 1)最后兩擊的夯沉量不大干50mm，當單擊夯擊能量較大時不大于100mm； 2)夯坑周圍地面不風發生過大隆起； 3)不因夯坑過深而發生起錘困難。一般為410擊。遍數一般18遍。最后遍是以低能量“搭夯”即錘印彼此搭接。 第49頁/共53頁第50頁/共53頁3.6 墊層鋪設 墊層厚度一