强夯法指的是为提高软弱地基的承载力,用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。其又称动力固结法,利用起吊设备,将10~40吨的重锤提升至10~40米高处使其自由下落,依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对非饱和的粘性土地基,一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法;并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。现有经验表明:在100~200吨米夯实能量下,一般可获得3~6米的有效夯实深度。
这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,这是一种地基处理的新方法。
工程实践中,强夯置换法用于处理含水量过高的黏性土填土和厚度不大的淤泥、淤泥质土地基,都有大量的成功经验。能够克服挖土换土不能太深(一般深度3m)粉喷桩不能太浅(一般为大于6m)的局限性,且有成本低、工期短的特点。因此,用于处理黄河冲积平原浅层(小于6m)的软基。
单点置换原理:
圆柱体形的重锤自高空落下,接触地面的瞬间夯锤刺入并深陷于土中,在瞬间释放出大量能量,对被加固土体产生的作用有三个方面:
(1)直接位于锤底面下的土,瞬间承受锤底巨大冲击压力,使土体积压缩并急速地向下推移,在夯坑底面以下形成一个压实体,其密度大为提高。
(2)位于锤体侧边的土,瞬间受到锤体边缘的巨大冲切力而发生竖向的剪切破坏,形成一个近乎直壁的圆柱形深坑。
(3)锤体落下冲压和冲切土体形成夯坑的同时,还产生强烈的震动,基于震动液化、排水固结、震动挤密等联合作用,使置换体周围的土体得到加固。
适用范围:
1、经过多年的实践及强夯设备的更新,强夯法施工已广泛运用到高速公路铁路,机场、核电站、大工业区、港口填海等基础加固工程,并对相对较复杂的地质如高填方基础,高含水量基础,港口填海基础,海水吹填基础等都有成功的施工案例。
强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等基。
2、 强夯施工前,应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区,进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建设规模及建筑类型确定。