强夯置换法是指利用重锤夯击排开软土,向夯坑内回填块石、碎石、砂或其他颗粒材料,终形成块(碎石)墩,块(碎石)墩与周围混有砂石的夯间土形成复合地基,其承载力和变形模量有较大的提高,而块(碎)石礅中的空隙为软土孔隙水的排出提供了良好的通道。经过强夯置换法处理的地基,既提高了地基强度,又改善了排水条件,有利于软土固结。
强夯法指的是为提高软弱地基的承载力,用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。其又称动力固结法,利用起吊设备,将10~40吨的重锤提升至10~40米高处使其自由下落,依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对非饱和的粘性土地基,一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法;并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。现有经验表明:在100~200吨米夯实能量下,一般可获得3~6米的有效夯实深度。
这是在重锤夯实法基础上发展起来的,而其加固机理又与它不一样,这是一种地基处理的新方法。
经过多年的实践及强夯设备的更新,强夯法施工已广泛运用到高速公路铁路,机场、核电站、大工业区、港口填海等基础加固工程,并对相对较复杂的地质如高填方基础,高含水量基础,港口填海基础,海水吹填基础等都有成功的施工案例。
强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等基。
强夯置换法的单击夯击能应根据现场试验确定。夯点的夯击次数应通过现场试夯确定,且应同时满足下列条件:
1) 墩底穿透软弱土层,且达到设计墩长;
2) 累计夯沉量为设计墩长的1.5~2.0 倍;
3) 后两击的平均夯沉量不大于下列规定值:
当单击夯击能小于400kN·m 时为50mm;当单击夯击能为4000~6000kN·m 时为l00mm;当单击夯击能大于6000kN·m 时为200mm;
4) 夯坑周围地面不应发生过大的隆起;
5) 不因夯坑过深而发生提锤困难。