强夯置换碎石墩复合地基属于墩柱式置换的形式,它是利用夯能作为置换软土的手段,即利用强夯将地基土挤密或排开,把块石、碎石、砂砾或其他质地坚硬的散体材料,采用多次填入和夯击,较终形成密实的柱状砂石墩,这种砂石墩与周围混有砂石的墩间土所形成的复合地基。对于饱和粘性土,强夯置换法主要作用是置换作用,其次是排水和动力固结作用。主要适于高压缩性软粘土地基的加固。正祥承接各类加固工程。
强夯置换除在土中形成墩体外,当加固土层为深厚饱和粉土、粉砂时,还对墩间土和墩底端以下土有挤密作用,因此,强夯置换的加固深度应包括墩体置换深度和墩下加密范围。同时,墩体本身也是一个特大直径排水体,有利于加快土层固结。
因此,强夯置换墩的加固原理,相当于强夯(加密)、碎石墩、特大直径排水井三者之和。
置换体的形状、尺寸与施工工艺有密切关系:
(1)置换体呈碗底形的圆柱体形,其直径、深度与夯击能量直接相关。要求置换深度大,必须提高夯击能,有效地增加每次的置换深度,并增加置换次数。
(2)要求置换体的直径小,深径比大,除了采用小直径夯锤外,还必须提高单击夯能,有效地增加每一锤的贯人深度。置换体的直径一般为1.5~ 1.8倍锤径,依单击能量的大小、被置换土体和置换材料的性质而定。
(3)置换填料的性质对置换体的形状有很大影响,碎(块)石等粗粒材料的置换效果良好,置换体的轮廓清晰,当被置换土层为饱和的软土时,不适宜用砂、砾、山皮土作置换料。
(4)被置换土体紧紧地被压缩在置换体下方形成一个冠形挤密区。其轮廓范围十分清晰。
(5)置换地面的隆起量可以反映置换的效果和被置换土体的挤密情况。地面隆起量愈大,说明原土被挤密的程度愈差,愈接近于单纯的挤出置换过程。图8-5所示置换体下方存在着很宽厚的冠形挤密区,表明置换对原土有很好的挤密加固作用。当被置换土体为不易挤密的饱和软土或原土已经达到不可再挤密的程度时,地面就会发生隆起。
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