深厚回填土地基强夯加固处理研究分析

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近年来,随着国家迅速发展,市内建设用地不断减少,用地冲突日益激增,采用“开山填谷”、“填海造地”等形成的地基逐渐被选用,但此类回填地基往往不能满足变形、稳定性和承载能力等建设要求,因而需对其进行处理,而强夯法操作简单、经济、环保,处理这类回填土有着巨大的优势,因此得到广泛应用。同时因强夯加固机理和回填土的复杂性,导致强夯理论远落后于工程实践,因此有必要对回填土特别是深厚回填粘性土地基进行相关研究,进而为后续类似工程提供一定的理论依据和经验。本文依托云南某项目,结合以往强夯资料与文献,对强夯加固机理及影响强夯加固效果因素进行了分析,主要内容和结论如下:(1)夯锤夯击土体时,夯坑周围发生隆起,土体也出现了较大的沉降量,单击沉降量随夯击时接触时间呈“S”型变化。表层土体(2m以内)的加固效果最好,土体沉降量与深度呈线性变化;在2m-4m范围内,土体沉降量随深度增大而缓慢减小,超过4m后,土体沉降量随深度增加而迅速减小。夯击后土体的压缩模量从5.3MPa增大到20MPa以上。(2)夯击能一定时,随着夯击次数的增加,土体沉降量也随之增大,但增幅变缓,本文的最佳夯击次数为第7击;并且重锤低落距(30t*20m)下夯击组合加固效果更好,采用小直径(1.4m)夯锤加固土体的深度较大,适用于浅层回填土。(3)其它参数相同,只改变夯击能级,发现土体沉降量和应力随夯击能的增大而增大。当夯击能级从4000k N·m增大到6000k N·m时,土体竖向位移量增幅为44.2%,而夯击能从6000k N·m增加到8000k N·m时,夯沉量增幅仅为8.1%,说明在工程中存在最佳夯击能。研究发现,在6000k N·m能级下,强夯有效加固深度在8m-9m范围内,土体塑性变形形似“梨形”;当夯击能从6000k N·m增加到8000k N·m时,土体有效加固深度增加不大,也在8m-9m范围内。(4)依次改变土体的内摩擦角、黏聚力、压缩模量和泊松比,发现内摩擦角对土体的变形量影响最大,其次是黏聚力,而压缩模量和泊松比对其影响不大。内摩擦角、黏聚力、压缩模量以及泊松比越大,土体变形量越小。当黏聚力从15k Pa增加到45k Pa时,土体单次沉降量减少了56%。
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