碎石土地基强夯加固效果评价与工程实践.pdfVIP

增刊 1 董 倩，等. 碎石土地基强夯加固效果评价与工程实践 331 最佳的技术经济效果。 基土的相互作用过程，与实际情况出入较大，特别是 由于夯击波在成层地基的不同介质中传播时会频 对于块碎石土填方地基，数值方法和解析方法只能定 繁地发生反射和折射现象，造成波能量的衰减、夯击 性，难以定量[6-8]，因此，目前多采用公式估算和试验 能的损失。山区碎石土回填地基的填料多为开山爆破 检测这两种方法来确定有效加固深度。 料，颗粒不均，孔隙大，级配差，并且随着开挖深入， 2.1 公式估算法 土石比不断变化，导致即便同一场地的填料也很不均 自法国工程师梅纳提出有效加固深度经验公式以 匀，使得强夯产生的冲击波在地基中的传播不同于其 来，国内外诸多学者和工程技术人员进行了多方面的 它地基形式，冲击波不能很好地向深处传播，因此对 研究，主要提出了经验公式法、能量守恒法、理论分 强夯加固深度起一定限制作用，对浅层加固起强化作 析法、计算模型法等几类有效加固深度估算公式[9- 12]。 用。 各种估算方法考虑有效加固深度的影响因素时基 而且与夯击饱和黏土不同，碎石土回填地基夯击 本上都是从机具设备和土性两个角度去考察的，只是 过程为冲剪破坏、加固区形成及增长、能量饱和、过 侧重点有所不同。比如经验公式法主要考虑地基土特 应力消除及地基性能改善这几个阶段[1-3] ，其加固机理 性和强夯施工的一些因素；能量守恒法主要考虑土体 表现为冲击破坏、压缩固结方式，不产生液化、触变 振动特性对加固深度的影响；理论分析法综合考虑土 及孔隙水压力消散等现象，只是地基土体积减小，密 性和机具的影响因素；而计算模型法中的等效拟静力 实度及强度提高。表现出的特点是：在夯击能作用下， 公式考虑了地下水位和夯锤形状，比较接近实际工程 地面有大量沉陷，坑底形成超压密土层，其厚度约为 的情况。 夯锤直径的 1～1.5 倍，同时重锤造成土体中的冲击变 可是，由于强夯问题复杂、多样，现有设计计算 形，使加固深度范围内液相及气相比例有所降低。图 理论并不完善，有效加固深度标准也不一致，使得强 1 是重庆某碎石土强夯地基工程现场照片，表明基于 夯的理论研究远落后于工程实践，现阶段也难以通过 动力密实作用，冲击动力荷载强制加密地基土，缩小 复杂烦琐的理论推导来达到对工程的精确描述，这些 土体空隙率，土体变得密实，强度提高，达到强夯加 基于传统方法建立的估算公式不可避免地存在以下共 固效果。 同的弱点： （1）研究确定一个能够比较准确反映强夯作用下 土本构关系的数学计算式，需要大量实验分析、工程 数据支撑和深入分析研究，基础理论研究薄弱、投入 少、时间短的情况下无法实现。 （2 ）这些估算公式一般以图表形式或一些具体的 经验公式来总结强夯这样一个影响因素多、机理复杂 图 1 重庆某强夯工程现场照片 和高度非线性问题，均无可避免地要做一定的假设和