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强夯施工中运用强夯法处理湿陷性黄土的机理及特点

2019-09-28

强夯法又称动力固结法( Dynamic consolidation), 就是用起重设备反复将80kN~400kN的锤(重达2000kN)起吊到8m~25m 高处(高达40m) , 而后利用自动脱钩释放载荷或带锤自由落下,其动能在土中形成强大的冲击波和高应力,从而提高地基土的强度、降低压缩性、改善抗振动液化能力、消除湿陷性等。

同时,强夯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。该法自诞生以来,以其经济易行、效果显著、设备简单、施工便捷、节省材料、质量容易控制、适用范围广、施工周期短等突出优点,在世界各地多种类型、多种目的的地基处理工程中得到了日益广泛的应用。那么,强夯施工中运用强夯法处理湿陷性黄土的机理及特点是怎样的的?

湿陷性黄土地的结构是在形成黄土的整个历史过程中造成的,干旱或半干旱的气候是湿陷性黄土形成的必要条件。长期的干旱使土中水分不断蒸发剩余的少量水分连同溶于水中的盐类都集中在粗粉粒的接触处,可溶盐逐渐浓缩沉淀而成薄膜胶结物颗粒间的分子引力和毛细水的联结力也逐渐增大,从而增强了土粒间抵抗滑移的能力,阻止了土体的自重压密形成了以粗粉粒为主体的多孔隙大孔隙结构。

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湿陷性黄土受水浸湿,盐类薄膜胶结物溶于水中,结合水连接消失粗粉粒骨架强度随之降低,土体在上覆土层的自重压力或在自重压力与附加压力的综合作用下其结构迅速破坏,土粒滑向大孔粒间孔隙减小,发生湿陷。大孔隙欠压密浸水陷是湿陷性黄土的显著特点。

而强夯法处理湿陷性地基就是在强夯这种反复瞬间冲击压缩波能量的作用下,克服了土颗粒之间的联结力及盐类薄膜的胶结力,使得土颗粒相互靠拢土孔隙中部分水气被挤压排出,土颗粒重新排列孔隙大为减小,土颗粒在这种强大的外荷作用下达到新的稳定平衡状态,土体被压密夯面下一定厚度黄土的湿陷性得以消除。

随着强夯法处理湿陷性黄土地基不断应用、发展,强夯法的经济、快捷、且易保证质量的特点得到进一步显现。强夯法不仅在工业与民用建筑方面处理湿陷性黄土地基不断推广应用,而且在机场场道及公路、铁路、市政等方面处理湿陷性黄土路(道)基也逐步推广应用。


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