强夯法加固地基的机理是什么？

老马溜达 2021-04-17 来源: 筑天下

1、动力密实

多孔隙、粗颗粒、非饱和土:用冲击型动力荷载，土体被破坏，土颗粒相互靠拢，排出孔隙中的气体、颗粒重新排列，土在动荷载作用下被挤密压实，强度提高，压缩性降低。非饱和土的夯实过程，就是土中的气相(空气)被挤出的过程，其夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移引起。

2、动力固结

用强夯法处理细颗粒饱和土时，是借助于动力固结的理论，即巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波，破坏了土体原有的结构，使土体局部发生液化并产生许多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水顺利逸出，待超孔隙水压力消散后，土体固结。由于软土的触变性，强度得到提高。

3、动力置换

动力置换是指在冲击能量作用下，强行将砂、碎石等挤填到饱和软土层中，置换饱和软土，形成密实的砂、石层或桩。

4、整式置换：采用强夯将碎石整体挤入淤泥中，其作用机理类似于换土垫层。

桩式置换：通过强夯将碎石填筑土体中，部分碎石桩(或墩)间隔地夯入软土中，形成桩式(或墩式)的碎石墩(或桩)。 其作用机理类似于振冲法等形成的碎石桩，主要是靠碎石内摩擦角和墩间土的侧限来维持桩体的平衡，并与墩间土起复合地基的作用

目前强夯置换中常用的三种情况：

1）当地基表层为具有适当厚度的砂垫层、下卧层为压缩性的淤泥质软土时，采用低能量夯，通过强夯将表层砂挤入软土层中，形成一根砂桩，这种砂桩的承载力很高，同时，下卧的软土也可通过置换砂桩加速固结，强度得以提高。动力置换砂桩

2）同上，软地基的表面也常堆填一层一定厚度的碎石料，利用夯锤冲击成孔，再次回填碎石料，夯实成碎石桩。动力置换碎石桩

3）在厚3～5米的淤泥质软土层上面抛填石块，利用抛石自重和夯锤冲击力使石块坐到硬土层上，淤泥大部分被挤走，少量留在石缝中，形成强夯置换的块石层。利用石块之间的相互接触，提高地基承载力。亦类似于垫层中的“抛石挤淤”法，同时下卧层的软土也得以快速固结，提高了下卧层的强度。动力置换挤淤

5、震动波压密理论

强夯时，重锤由高处自由落下，产生强大的动能（振动源）作用于地基土中，动能变成波能，从震源向深层扩散，能量释放于一定范围的地基中，使土体得到不同程度的压密加固。强大的夯击能，使土体表层产生剪切压缩和侧向挤压等，而横波的存在，使土体表层松动，当达到一定深度范围时，只有压缩波（纵波）才对土体起压密加固作用。随加固深度的增加，纵波强度衰减，而压密作用逐渐减少。

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