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    秦皇島地基加固之強夯加固的基本原理
    瀏覽: 發布日期:2018-03-07
             強夯加固地基的機理比較復雜,隨地基類型和加固特點不同,其加固機理也有所不同。
     
            強夯加固機理首先應從宏觀和微觀機理上加以分析。宏觀機理是從加固區土所受沖擊力、應力波的傳播、土的強度對土加密的影響作出解釋,是強夯加固的外部表現;而微觀機理是對沖擊力作用下,土微觀結構的變化,如土顆粒的重新排列、連接作出解釋,是強夯加固的內部依據。
     
            同時有關強夯加固機理的解釋應區分飽和土和非飽和土、粘性土和砂性土以及其它一些特殊性土。





                對非飽和土地基:壓密過程基本上同實驗室中的擊實實驗相同,擠密振密效果明顯。
     
               對飽和無粘性土地基:土體可能會產生液化,其壓密過程同爆破和振動密實的過程相同。
     
               對飽和粘性土地基:產生超孔壓,并且逐漸消散,地基土固結,孔隙比減小,強度提高。



              動力密實
     
             非飽和土在中等夯擊能量1000~2000kN·m的作用下,主要是產生沖切變形,在加固深度范圍內氣相體積大大減少,最大可減少60%。
     
            動力固結
     
            巨大的沖擊能量在土中產生很大的應力波,破壞了土體原有的結構,使土體局部發生液化并產生許多裂隙,增加了排水通道,使孔隙水順利逸出,待超孔隙水壓力消散后,土體固結。由于軟土的觸變性,強度得到提高。
     
             彈簧活塞模型



              a)靜力固結理論模型 b)動力固結理論模型



             強夯時的動力固結主要表現在以下四點:
     
            1、飽和土的壓縮性:進行強夯時,氣體體積壓縮,孔壓增大,隨后氣體有所膨脹,孔隙水排出的同時,孔壓就減少。
     
            2、產生液化:土體中氣體體積百分比為零時,就變成不可壓縮的。相 應于孔隙水壓力上升到覆蓋壓力相等的能量級,土體即產生液化。繼續施加能量,除了使土起重塑的破壞作用外,能量純屬是浪費。
     
            3、滲透性變化:超孔壓大于顆粒間的側向壓力時,致使土顆粒間出現裂隙,形成排水通道。此時,土的滲透系數驟增,孔隙水得以順利排出。孔壓消散到小于顆粒間的側向壓力時,裂隙即自行閉合。
     
            4、觸變恢復:土體的強度逐漸減低,當出現液化或接近液化時,強度達到最低值。此時土體產生裂隙,而吸附水部分變成自由水,隨著孔壓的消散,土的抗剪強度和變形模量都有大幅度的增長。



            從左圖可以看出,每夯擊一遍時,體積變化有所減少,而地基承載力有所增長,但體積的變化和承載力的提高,并不是遵照夯擊能的算術級數規律增加的。
     
            地基土強度增長與孔隙水壓力有關。
     
           液化度為100%時,土的強度為零;隨著孔隙水的消散,土的強度逐漸增長,即存在一個觸變恢復階段。
     
            動力置換



           整體置換:將碎石整體擠入淤泥中,作用機理類似于換土墊層。
     
          樁式置換:形成樁式或墩式的碎石墩或樁。其作用機理類似于振沖法等形成的碎石樁。

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