明显。
强夯法加固地基机理一般认为,是将一定重量的重锤以一定落距给予地基以冲击和振动,从而达到增大压实度,改善土的振动液化条件,消除湿陷性黄土的湿陷性等目的。强夯加固过程是瞬时对地基土体施加一个巨大的冲击能量,使土体发生一系列的物理变化,如土体结构的破坏或排水固结、压密以及触变恢复等过程。其作用结果是使一定范围内的地基强度提高、孔隙挤密。
单点强夯是通过反复巨大的冲击能及伴随产生的压缩波、剪切波和瑞利波等对地基发挥综合作用,使土体受到瞬间加荷,加荷的拉压交替使用,使土颗粒间的原有接触形式迅速改变,产生位移,完成土体压缩加密的过程。加固后土体的内聚力虽受到破坏或扰动有所降低,但原始内聚力随土体密度增大而得以大幅提高;单点强夯如图1所示,夯锤底下形成夯实核,呈近似的抛物线型,夯实核的最大厚度与夯锤半径相近,土体成千层饼状,其干密度大于185gcm3;
三、挤密桩法
挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土地基,施工时,先按设计方案在基础平面位置布置桩孔并成孔,然后将备好的素土(粉质粘土或粉土)或灰土在最优含水量下分层填入桩孔内,并分层夯(捣)实至设计标高止。通过成孔或桩体夯实过程中的横向挤压作用,使桩间土得以挤密,从而形成复合地基。值得注意的是,不得用粗颗粒的砂、石或其它透水性材料填入桩孔内。
灰土挤密桩和土桩地基一般适用于地下水位以上含水量14~22的湿陷性黄土和人工黄土和人工填土,处理深度可达5~10米。灰土挤密桩是利用锤击打入或振动沉管的方法在土中形成桩孔,然后在桩孔中分层填入素土或灰土等填充料,在成孔和夯实填料的过程中,原来处于桩孔部位的土全部被挤入周围土体,通过这一挤密过程,从而彻底改变土层的湿陷性质并提高其承载力。其主要作用机理分两部分:
(一)机械打桩成孔横向加密土层,改善土体物理力学性能
在土中挤压成孔时,桩孔内原有土被强制侧向挤出,使桩周一定范围内土层受到挤压,扰动和重塑,使桩周土孔隙比减小,土中气体溢出,从而增加土体密实程度,降低土压缩性,提高土体承载能力。土体挤密范围,是从桩孔边向四周减弱,孔壁边土干密度可接近或超过最大干密度,也就是说压实系数可以接近或超过10,其挤密影响半径通常为15~2d(d为挤密桩直径),渐次向外,干密度逐渐减小,直至土的天然干密度,试验证明沉管对土体挤密效果可以相互叠加,桩距愈小,挤密效果愈显著。
(二)灰土桩与桩间挤密土合成复合地基
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