1.強夯施工:當強夯施工法用于處理細粒飽和粘土時,其加固機理為強夯施工理論。強夯施工時,巨大的沖擊能量在土體中產(chǎn)生巨大的應力波,破壞了土體原有的結(jié)構(gòu),使土體局部液化并產(chǎn)生許多裂縫,增加了排水通道,使孔隙水得以順利逸出。超孔隙水壓力消散后,土體固結(jié)。由于軟土的觸變性,強度得到恢復。(安利,觸變性是指粘土在含水率不變的情況下,因重塑而軟化,強度降低的性質(zhì)。軟化后變硬,其強度隨放置時間而增加。)
2.強夯施工:用強夯施工法加固多孔、粗粒、非飽和粘土,是基于強夯施工的機理,即沖擊動荷載,使土體中的孔隙減少,使土體密實,從而提高地基土的強度。非飽和土的壓實過程是土中的氣相(空氣)被擠出的過程,其壓實變形主要是由土顆粒的相對位移引起的。
3.動態(tài)替換:動態(tài)替換可分為代數(shù)式替換和堆替換。代數(shù)式換填是利用強夯施工將碎石擠壓成淤泥,其機理類似于換土墊層。換樁是通過強夯施工將碎石填入土中,間隔一定距離將部分碎石樁(或墩)夯入軟土中,形成樁式碎石樁(墩)。其機理類似于振沖法形成的碎石樁,形成整體復合地基。
強夯施工法是地基處理中的一種物理方法。這是一種通過沖擊壓實深層土壤的方法。這是一個典型的動力學問題。其原理是:利用強大的夯擊能迫使深層土體發(fā)生液化和動力固結(jié),使土體密實,從而提高地基土的強度,降低壓縮性,消除土體的濕陷性、脹縮性和液化性。
強夯施工可以改善用于支撐建筑物的地基的性質(zhì),而且由于不同地區(qū)的土質(zhì)、地形和周邊條件不同,原位地基土的性質(zhì)差異很大,因此建筑物選擇合適的地基處理方法至關(guān)重要。
強夯施工加固軟弱地基的方法是用重錘自由落體夯實地基,近年來應用越來越多。以雜填土為例,通過強夯施工工程,雜填土地基已被多次使用和報道。經(jīng)過長期驗證,已成為處理雜填土地基的主流技術(shù)。軟土地基在南方沿海地區(qū)廣泛分布。軟土地基具有觸變性和不均勻性。當受到外力或載荷時,容易變形和沉降。強夯施工工程的實際沉降可達80%以上,穩(wěn)定性良好。
強夯施工的另一個主要特點是造價低,經(jīng)濟適用。強夯施工法不需要引入其他建筑材料,強夯施工工程在施工過程中不會產(chǎn)生廢水。相對于很多需要額外購買建材的基層處理方式,具有成本優(yōu)勢,特別適合大面積基層處理。此外,強夯施工地基由于密度大,還可以減少建筑內(nèi)部向下的熱量擴散,在某些情況下,還可以使整個建筑更加節(jié)能。
強夯施工前,應對起重機械、索具、卡環(huán)、螺栓和安全儀器進行系統(tǒng)檢查,然后進行試吊和試夯。夯錘應配備夯錘高度限制器。夯錘和吊索應以相同的速度垂直提升。夯錘和吊鉤不得撞擊重臂,重臂應有防止夯錘撞擊的安全措施。
強夯施工是利用重錘的自由落體來加固地基,近年來應用越來越多。以雜填土(填土不均勻、密度低、易壓縮)為例,用強夯施工法處理雜填土地基已被多次使用和報道。經(jīng)過長期驗證,已成為雜填土地基處理的主流技術(shù)。