强夯置换法是指利用重锤夯击排开软土,向夯坑内回填块石、碎石、砂或其他颗粒材料,终形成块(碎石)墩,块(碎石)墩与周围混有砂石的夯间土形成复合地基,其承载力和变形模量有较大的提高,而块(碎)石礅中的空隙为软土孔隙水的排出提供了良好的通道。经过强夯置换法处理的地基,既提高了地基强度,又改善了排水条件,有利于软土固结。
强夯置换法的单击夯击能应根据现场试验确定。夯点的夯击次数应通过现场试夯确定,且应同时满足下列条件:
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1.5~2.0 倍;
3) 后两击的平均夯沉量不大于下列规定值:
当单击夯击能小于400kN·m 时为50mm;当单击夯击能为4000~6000kN·m 时为l00mm;当单击夯击能大于6000kN·m 时为200mm;
4) 夯坑周围地面不应发生过大的隆起;
5) 不因夯坑过深而发生提锤困难。
一次置换形成的夯坑深度一般为夯锤直径的1~2倍,要求置换体深度大时必须经过多次的置换才能达到目的。次置换先夯出一个深度为1~2倍锤径的夯坑,填满碎(块)石等置换材料后,以完全相同于前述的步骤再做第二次置换,直到第”次置换达到预期的目的或置换深度为止。
多次置换所形成的置换体,其形状、尺寸与置换工艺等多种因素有关。下面根据室内模型试验和野外原位试验,探讨高饱和度土的强夯置换工艺和置换效果。
加固特点:
1.使用工地常用简单设备;
2.施工工艺、操作简单;
3.适用土质范围广;
4.加固效果显著,可取得较高的承载力,一般地基强度可提高2~5倍;
5.变形沉降量小,压缩性可降低2~10倍,加固影响深度可达6~10米;
6.土粒结合紧密,有较高的结构强度;
7.工效高,施工速度快(一套设备每月可加固5000~10000m2地基),较换土回填和桩基缩短工期一半;
8.节省加固原材料;
9.施工费用低,节省投资,比换土回填节省60%费用,与预制桩加固地基相比可节省投资50%~70%,与砂桩相比可节省投资40%~50%,同时耗用劳动力少和现场施工文明等。