水利工程地基处理强夯学习教案

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1、会计学1水利工程地基水利工程地基(dj)处理强夯处理强夯第一页，共80页。概概 述述 是一种将几十吨是一种将几十吨(最大最大200t)的重锤，从几十米的重锤，从几十米(最大最大40m)的高处自由落下，对土进行强力夯击的方法。的高处自由落下，对土进行强力夯击的方法。 这是在重锤夯实法（起重机将夯锤提到一定高度自这是在重锤夯实法（起重机将夯锤提到一定高度自由下落由下落(xilu)，锤重，锤重1.53t，落距为，落距为2.54.5m）的基）的基础上发展起来的一种地基处理的新方法。有效加固深础上发展起来的一种地基处理的新方法。有效加固深度度510m。 强夯置换（碎石）形成复合地基（深强夯置换（碎石）形

2、成复合地基（深37m）。）。Dynanlic Compaction，Dynamic Consolidation第2页/共80页第二页，共80页。第一节第一节 概述概述(i sh)(i sh)1 1、强夯法、强夯法(Dynamic Compaction(Dynamic Compaction，Dynamic Dynamic Consolidation)Consolidation) 强夯是法国强夯是法国MenardMenard技术公司于技术公司于19691969年首创的一种地年首创的一种地基加固方法，通过基加固方法，通过101040t40t的重锤和的重锤和101040m40m的落距，对的落距，对地基

3、土施加很大的冲击能。我国地基土施加很大的冲击能。我国19781978年在天津新港进行年在天津新港进行了试验。了试验。 在地基土中所出现的冲击波和动应力，可提高地基土在地基土中所出现的冲击波和动应力，可提高地基土的强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿的强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土陷性黄土(hungt)(hungt)的湿陷性等。同时，夯击能还可提的湿陷性等。同时，夯击能还可提高土层的均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降。高土层的均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降。第3页/共80页第三页，共80页。第4页/共80页第四页，共80页。第5页/共80页第五页，共80

4、页。2 2、强夯置换、强夯置换(Dynamic Replacenlent)(Dynamic Replacenlent) 强夯置换法是采用在夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材强夯置换法是采用在夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料，用夯锤夯击形成连续的强夯置换墩，也即砂石桩与软料，用夯锤夯击形成连续的强夯置换墩，也即砂石桩与软土的复合地基。土的复合地基。 也称为动力置换、强夯挤淤。具有加固效果显著、施工也称为动力置换、强夯挤淤。具有加固效果显著、施工(sh gng)(sh gng)工期短和施工工期短和施工(sh gng)(sh gng)费用低等优点。费用低等优点。第6页/共80页第六页，共80页。3 3、

5、适用范围、适用范围( (建筑地基处理技术规范建筑地基处理技术规范JGJ79-2002JGJ79-2002) ) 强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性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、素填土和杂填土等地基。土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。 强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑流塑的粘性土强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑流塑的粘性土等地基上对变形控制要求等地基上对变形控制要求(yoqi)(yoqi)不严的工程。不严的工程。第7页/共80页第七页，共80页。4 4、应用情况、应用情况 应用强夯法和强夯置换法处理的工程范围极为广泛，有工应用强夯法

6、和强夯置换法处理的工程范围极为广泛，有工业与民用建筑、仓库、油罐、储仓、公路和铁路路基、飞机场业与民用建筑、仓库、油罐、储仓、公路和铁路路基、飞机场跑道及码头等。跑道及码头等。 强夯法在某种程度上比机械的、化学的和其它力学强夯法在某种程度上比机械的、化学的和其它力学(l (l xu)xu)的加固方法更为广泛和有效。的加固方法更为广泛和有效。第8页/共80页第八页，共80页。第9页/共80页第九页，共80页。第10页/共80页第十页，共80页。第11页/共80页第十一页，共80页。第12页/共80页第十二页，共80页。第13页/共80页第十三页，共80页。第14页/共80页第十四页，共80页。第

7、15页/共80页第十五页，共80页。第16页/共80页第十六页，共80页。第17页/共80页第十七页，共80页。第18页/共80页第十八页，共80页。第19页/共80页第十九页，共80页。用逐渐减少。用逐渐减少。第20页/共80页第二十页，共80页。第21页/共80页第二十一页，共80页。第22页/共80页第二十二页，共80页。第23页/共80页第二十三页，共80页。第24页/共80页第二十四页，共80页。a.a.修正修正(xizhng)(xizhng)的的MenardMenard公式公式有效固结深度可按修正的有效固结深度可按修正的MenardMenard公式公式(gngsh)(gngsh)估

8、算：估算：10hMH第25页/共80页第二十五页，共80页。10MhH式中：式中：HH有效加固深度有效加固深度(m)(m) M M锤重锤重(kN)(kN) h h落距落距(m)(m) 为小于为小于1 1的修正系数，其变动范围为的修正系数，其变动范围为0.350.350.70.7。一般一般(ybn)(ybn)对粘土取对粘土取0.50.5，对砂性土取，对砂性土取0.70.7，对黄，对黄土取土取0.350.350.50.5。 第26页/共80页第二十六页，共80页。第27页/共80页第二十七页，共80页。第28页/共80页第二十八页，共80页。第29页/共80页第二十九页，共80页。第30页/共80

9、页第三十页，共80页。第31页/共80页第三十一页，共80页。n h h落距落距(m)(m)n H H加固深度加固深度(m)(m)n 小于小于1 1的修正系数的修正系数(xsh)(xsh)，其变化范围为，其变化范围为0.350.350.70.7，（一般粘性土、粉土取，（一般粘性土、粉土取0.50.5，砂土取砂土取0.70.7，黄土取，黄土取0.350.350.500.50）第32页/共80页第三十二页，共80页。预期的加固效果，单位面积夯击预期的加固效果，单位面积夯击能过大，不仅浪费能源，而且对能过大，不仅浪费能源，而且对饱和粘性土来说，强度反而会降饱和粘性土来说，强度反而会降低。低。第33页

10、/共80页第三十三页，共80页。2 2、单位、单位(dnwi)(dnwi)夯击能夯击能 第34页/共80页第三十四页，共80页。gMEF/ 2第35页/共80页第三十五页，共80页。第36页/共80页第三十六页，共80页。第37页/共80页第三十七页，共80页。第38页/共80页第三十八页，共80页。第39页/共80页第三十九页，共80页。第40页/共80页第四十页，共80页。压力增量与夯击次数的关系曲线或压力增量与夯击次数的关系曲线或有效压缩率与夯击能的关系曲线来有效压缩率与夯击能的关系曲线来确定最佳夯击能。确定最佳夯击能。n最佳夯击能和单击夯击能的比值即最佳夯击能和单击夯击能的比值即可作为

11、控制夯击次数。可作为控制夯击次数。第41页/共80页第四十一页，共80页。由孔隙水压力确定由孔隙水压力确定 a. a.对于粘性对于粘性(zhn xn)(zhn xn)土地基，可根据有效影响土地基，可根据有效影响深度孔隙水压力的叠加值深度孔隙水压力的叠加值来确定最佳夯击能。来确定最佳夯击能。 b. b.对砂性土地基，可根对砂性土地基，可根据最大孔隙水压力增量与据最大孔隙水压力增量与夯击次数的关系曲线来确夯击次数的关系曲线来确定最佳夯击次数。定最佳夯击次数。第42页/共80页第四十二页，共80页。第43页/共80页第四十三页，共80页。第44页/共80页第四十四页，共80页。第45页/共80页第四

12、十五页，共80页。第46页/共80页第四十六页，共80页。第47页/共80页第四十七页，共80页。第48页/共80页第四十八页，共80页。第49页/共80页第四十九页，共80页。第50页/共80页第五十页，共80页。第51页/共80页第五十一页，共80页。(ydng)(ydng)标高控制夯击遍数。标高控制夯击遍数。第52页/共80页第五十二页，共80页。第53页/共80页第五十三页，共80页。行走行走 。第54页/共80页第五十四页，共80页。第55页/共80页第五十五页，共80页。施工施工(sh gng)方法方法（一）施工（一）施工(sh gng)机械机械 起重机、夯锤起重机、夯锤 自动脱钩

13、自动脱钩第56页/共80页第五十六页，共80页。15吨夯锤吨夯锤40吨夯锤吨夯锤第57页/共80页第五十七页，共80页。第58页/共80页第五十八页，共80页。第59页/共80页第五十九页，共80页。国内外强夯用的国内外强夯用的起重设备大多是起重设备大多是自行式、全回转自行式、全回转履带式起重机。履带式起重机。国外所用国外所用(su (su yn)yn)通常在通常在100t100t以上。最低以上。最低限度必须具备有限度必须具备有15t15t以上履带式以上履带式或或16t16t以上轮胎以上轮胎式起重机。式起重机。 第60页/共80页第六十页，共80页。第61页/共80页第六十一页，共80页。第6

14、2页/共80页第六十二页，共80页。施工方法施工方法（二）施工步骤（二）施工步骤 强夯施工可按下列步骤进行：强夯施工可按下列步骤进行： 1、清理并平整施工场地；、清理并平整施工场地； 2、标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；、标出第一遍夯点位置，并测量场地高程； 3、起重机就位，夯锤置于夯点位置；、起重机就位，夯锤置于夯点位置； 4、测量夯前锤顶高程；、测量夯前锤顶高程； 5、将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，待夯锤、将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜因坑底倾斜(qngxi)而造成夯

15、锤歪斜时，应及时将坑而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平；底整平；第63页/共80页第六十三页，共80页。施工方法施工方法（二）施工步骤（二）施工步骤 强夯施工可按下列步骤进行：强夯施工可按下列步骤进行： 6、重复步骤、重复步骤5，按设计，按设计(shj)规定的夯击次数及规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；控制标准，完成一个夯点的夯击； 7、换夯点，重复步骤、换夯点，重复步骤36，完成第，完成第1遍全部夯点遍全部夯点的夯击；的夯击； 8、用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；、用推土机将夯坑填平，并测量场地高程； 9、在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成、在规定的间隔时间后，按上述步骤

16、逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。松土夯实，并测量夯后场地高程。第64页/共80页第六十四页，共80页。施工施工(sh gng)方法方法（二）施工（二）施工(sh gng)步骤步骤 强夯置换施工强夯置换施工(sh gng)可按下列步骤进行可按下列步骤进行： 1、清理并平整施工、清理并平整施工(sh gng)场地，当表土松场地，当表土松软时可铺设一层厚度为软时可铺设一层厚度为1.02.0m的砂石施工的砂石施工(sh gng)垫层；垫层； 2、标出夯点位置，并测量场地高程；、标出夯点位置，并测量场地高程； 3、

17、起重机就位，夯锤置于夯点位置；、起重机就位，夯锤置于夯点位置； 4、测量夯前锤顶高程、测量夯前锤顶高程第65页/共80页第六十五页，共80页。施工方法施工方法（二）施工步骤（二）施工步骤5、夯击并逐击记录夯坑深度。当夯坑过深而发、夯击并逐击记录夯坑深度。当夯坑过深而发生起锤困难时停夯，向坑内填料直至与坑顶平，生起锤困难时停夯，向坑内填料直至与坑顶平，记录填料数量，如此重复直至满足规定的夯击次记录填料数量，如此重复直至满足规定的夯击次数及控制标准完成一个墩体的夯击。当夯点周围数及控制标准完成一个墩体的夯击。当夯点周围软土挤出影响施工时，可随时清理并在夯点周围软土挤出影响施工时，可随时清理并在夯点

18、周围铺垫碎石，继续铺垫碎石，继续(jx)施工；施工； 6、按由内而外，隔行跳打原则完成全部夯点的、按由内而外，隔行跳打原则完成全部夯点的施工；施工； 7、推平场地，用低能量满夯，将场地表层松土、推平场地，用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程；夯实，并测量夯后场地高程； 8、铺设垫层，并分层碾压密实。、铺设垫层，并分层碾压密实。第66页/共80页第六十六页，共80页。施工方法施工方法（三）施工过程施工单位的监测（三）施工过程施工单位的监测施工过程中应有专人负责下列监测工作：施工过程中应有专人负责下列监测工作：l、开夯前应检查夯锤质量和落距，以确保单击夯、开夯前应检查夯锤质量和落距

19、，以确保单击夯击能量符合设计要求；击能量符合设计要求；2、在每一遍夯击前，应对夯点放线进行复核、在每一遍夯击前，应对夯点放线进行复核(fh)，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠正；正；3、按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击的、按设计要求检查每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量。对强夯置换尚应检查置换深度。夯沉量。对强夯置换尚应检查置换深度。同时施工过程中应对各项参数及情况进行详细记录同时施工过程中应对各项参数及情况进行详细记录。第67页/共80页第六十七页，共80页。质量检验质量检验（一）效果检验（一）效果检验1、记录检查：、记录检查： 检查

20、施工过程检查施工过程(guchng)中的各项测试数据和施工中的各项测试数据和施工记录，不符合要求时应补夯或采取其他有效措施。记录，不符合要求时应补夯或采取其他有效措施。2、时间：、时间： 强夯处理后的地基竣工验收承载力检验，应在施工强夯处理后的地基竣工验收承载力检验，应在施工结束后间隔一定时间方能进行，对于碎石土和砂土地结束后间隔一定时间方能进行，对于碎石土和砂土地基，其间隔时间可取基，其间隔时间可取714d；粉土和粘性土地基可取；粉土和粘性土地基可取1428d。强夯置换地基间隔时间可取。强夯置换地基间隔时间可取28d。第68页/共80页第六十八页，共80页。质量检验质量检验（一）效果检验（一

21、）效果检验3、方法：、方法： 强夯处理后的地基竣工验收时，承载力检验强夯处理后的地基竣工验收时，承载力检验应采用原位测试和室内土工试验。应采用原位测试和室内土工试验。 强夯置换强夯置换(zhhun)后的地基竣工验收时，后的地基竣工验收时，承载力检验除应采用单墩载荷试验检验外，尚承载力检验除应采用单墩载荷试验检验外，尚应采用动力触探等有效手段查明置换应采用动力触探等有效手段查明置换(zhhun)墩着底情况及承载力与密度随深度的变化，对墩着底情况及承载力与密度随深度的变化，对饱和粉土地基允许采用单墩复合地基载荷试验饱和粉土地基允许采用单墩复合地基载荷试验代替单墩载荷试验。代替单墩载荷试验。第69页

22、/共80页第六十九页，共80页。质量检验质量检验（一）效果检验（一）效果检验4、数量：、数量： 竣工验收承载力检验的数量，应根据场地复杂竣工验收承载力检验的数量，应根据场地复杂程度和建筑物的重要性确定，对于简单场地上的程度和建筑物的重要性确定，对于简单场地上的一般建筑物，每个建筑地基的载荷试验检验点不一般建筑物，每个建筑地基的载荷试验检验点不应少于应少于3点；对于复杂场地或重要建筑地基应增点；对于复杂场地或重要建筑地基应增加检验点数。加检验点数。 强夯置换地基载荷试验检验和置换墩着底情强夯置换地基载荷试验检验和置换墩着底情况况(qngkung)检验数量均不应少于墩点数的检验数量均不应少于墩点数

23、的l%，且不应少于，且不应少于3点。点。第70页/共80页第七十页，共80页。质量检验质量检验（二）现场测试（二）现场测试 为了在大面积施工前获得设计数据，须选择面为了在大面积施工前获得设计数据，须选择面积不小于积不小于400m2的场地进行现场试验。测试工作一的场地进行现场试验。测试工作一般包括以下般包括以下4方面：方面：1、地面及深层变形：、地面及深层变形：（1）目的：）目的：a. 了解地面隆起、垫层密实度了解地面隆起、垫层密实度b. 确定最佳夯击能确定最佳夯击能c. 确定平均沉降确定平均沉降(chnjing)和搭夯沉降和搭夯沉降(chnjing)量，用于研究强夯效果量，用于研究强夯效果第7

24、1页/共80页第七十一页，共80页。质量检验质量检验（二）现场测试（二）现场测试1、地面及深层变形：、地面及深层变形：（2）手段：）手段： 地面沉降观测地面沉降观测(gunc)、深层沉降观测、深层沉降观测(gunc)、 水平位移观测水平位移观测(gunc)（3）地面沉降：水准仪）地面沉降：水准仪第72页/共80页第七十二页，共80页。质量检验质量检验（二）现场测试（二）现场测试(csh)1、地面及深层变形：、地面及深层变形：（4）深层沉降：）深层沉降： 沉降环沉降环 第73页/共80页第七十三页，共80页。质量检验质量检验（二）现场测试（二）现场测试(csh)1、地面及深层变形：、地面及深层变

25、形：（5）水平位移：）水平位移： 测斜仪测斜仪 第74页/共80页第七十四页，共80页。质量检验质量检验（二）现场测试（二）现场测试(csh)2、孔隙水压力：、孔隙水压力： 孔隙水压力计孔隙水压力计 第75页/共80页第七十五页，共80页。质量检验质量检验（二）现场（二）现场(xinchng)测试测试3、侧向挤压力：、侧向挤压力： 土压力计土压力计 第76页/共80页第七十六页，共80页。质量检验质量检验（二）现场测试（二）现场测试4、振动加速度：、振动加速度：（1）目的：）目的： 研究地面振动加速度的研究地面振动加速度的目的，是为了便于了解强夯目的，是为了便于了解强夯施工时的振动对现有建筑物

26、施工时的振动对现有建筑物的影响。为此，在强夯时应的影响。为此，在强夯时应沿 不 同 距 离 测 试 地 表 面沿 不 同 距 离 测 试 地 表 面(biomin)的水平振动加速度的水平振动加速度，绘成加速度与距离的关系，绘成加速度与距离的关系曲线。曲线。第77页/共80页第七十七页，共80页。质量检验质量检验（二）现场测试（二）现场测试4、振动加速度：、振动加速度：（2）控制指标：）控制指标： 振动影响安全距离：振动影响安全距离：0.1g对应的距离。对应的距离。（3）工程措施：）工程措施： 隔振沟，深隔振沟，深3m。分主动。分主动(zhdng)、被动隔振沟、被动隔振沟第78页/共80页第七十八页，共80页。第79页/共80页第七十九页，共80页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第80页/共80页第八十页，共80页。