工程实践中,强夯置换法用于处理含水量过高的黏性土填土和厚度不大的淤泥、淤泥质土地基,都有大量的成功经验。能够克服挖土换土不能太深(一般深度3m)粉喷桩不能太浅(一般为大于6m)的局限性,且有成本低、工期短的特点。因此,用于处理黄河冲积平原浅层(小于6m)的软基。
强夯置换分为:①单点夯击置换形成独立的墩置换体形式;②足够间距的群点置换,形成有序排列的群墩复合地基的置换形式;③密集布置的群点夯击,形成整体置换的形式等三类。单点夯击的置换体深度一般为5~7m,深者8.5m;整体式置换的深度,一般不会超过单点夯击置换的深度,在淤泥中挤淤置换的深度一般为6m,深10m(采用特殊工艺)。
施工机具。
1)夯锤。用钢板做外壳,内部焊接钢筋骨架后浇筑C30混凝土。或用钢板做成组合成的夯锤。夯锤底面有圆形和方形两种,圆形不易旋转,定位方便,稳定性好,采用较多。锤底面积宜按土的性质和锤重确定,锤底静压力值可取25~40kPa;对于粗颗粒土(砂质土和碎石类土)选用较大值,一般锤底面积为3~4m2;对于细颗粒土(黏性土或淤泥质土)宜取较小值,锤底面积不宜小于6m2。
2)起重机宜选用起重能力在150KN以上的履带式起重机或其他专用起重设备,夯锤起吊应符合提升高度的要求并有足够的措施。自动脱钩装置应具有足够强度,且施工灵活。
3)锚系装置。当用起重机起吊夯锤时,为防止在夯锤突然脱钩时发生起重臂后倾和减小臂杆振动,一般应用一台T.一100型推土机设在起重机的前方作地锚,在起重机臂杆的顶部与推土机之间用两根钢丝绳锚系,钢丝绳与地面的夹角不大于30度 。
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。