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強(qiáng)夯施工百科

強(qiáng)夯法動(dòng)力固結(jié)的技術(shù)原理

作者: 發(fā)布時(shí)間:2024-11-19 16:34:51點(diǎn)擊:2534

信息摘要:

強(qiáng)夯法動(dòng)力固結(jié)的技術(shù)原理主要包括以下幾個(gè)方面:

  1. 動(dòng)力固結(jié):當(dāng)強(qiáng)夯法應(yīng)用于處理細(xì)顆粒飽和黏土?xí)r,其加固機(jī)理則是動(dòng)力固結(jié)理論。強(qiáng)夯時(shí),巨大的沖擊能量在土中產(chǎn)生很大的應(yīng)力波,破壞土體的原有結(jié)構(gòu),使土體局部發(fā)生液化并產(chǎn)生許多裂隙,增大了排水通道,使孔隙水順利逸出,待超孔隙水壓力消散后,土體固結(jié)。由于軟土的觸變性,強(qiáng)度得到恢復(fù)。

  2. 動(dòng)力密實(shí):采用強(qiáng)夯法加固多孔隙、粗顆粒、非飽和黏土是基于動(dòng)力密實(shí)的機(jī)理,即沖擊型動(dòng)力荷載,使土體中的孔隙減小,土體變得密實(shí),從而提高地基土強(qiáng)度。非飽和土的夯實(shí)過(guò)程,就是土中的氣相(空氣)被擠出的過(guò)程,其夯實(shí)變形主要是由于土顆粒的相對(duì)位移引起。

  3. 夯擊能量轉(zhuǎn)化:強(qiáng)夯法處理地基時(shí),夯錘自由下落過(guò)程是勢(shì)能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能的過(guò)程,即隨著夯錘下落,勢(shì)能越來(lái)越小,動(dòng)能越來(lái)越大。夯錘夯擊地面時(shí),這部分動(dòng)能除一部分以聲波形式向四周傳播,一部分由于夯錘和土體摩擦而變成熱能外,其余的大部分沖擊動(dòng)能則使土體產(chǎn)生自由振動(dòng),使地基密實(shí)。

  4. 土體液化與排水固結(jié)密實(shí):飽和無(wú)黏性土中往往含有一定量的微氣泡,當(dāng)土體受到?jīng)_擊荷載后,氣體受到壓縮作用,導(dǎo)致孔隙水壓力增大,土體部分結(jié)合水變成自由水,土體發(fā)生液化,土骨架同時(shí)產(chǎn)生明顯的彈塑性變形甚至土結(jié)構(gòu)破壞。單次夯擊完成后,氣體膨脹,孔隙水壓力沿夯坑周圍裂隙及毛細(xì)管排出,土體發(fā)生固結(jié)沉降,有效應(yīng)力逐漸增加,地基土強(qiáng)度逐漸提高。

  5. 觸變恢復(fù)并伴隨固結(jié)壓密:包括部分自由水變成薄膜水,土的強(qiáng)度繼續(xù)提高。這一過(guò)程是在強(qiáng)夯終止后很長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到,可長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月以上。

綜上所述,強(qiáng)夯法動(dòng)力固結(jié)的技術(shù)原理涉及土體的液化、固結(jié)、密實(shí)以及土體結(jié)構(gòu)的破壞與恢復(fù)等多個(gè)方面,通過(guò)這些機(jī)理的共同作用,達(dá)到提高地基承載力、降低壓縮性、改善地基性能的目的。



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