强夯置换技术的设计及应用

张 建 民

(赛鼎工程有限公司，山西 太原 030032)

强夯置换技术是指利用强夯的冲击力强行将碎石和建筑垃圾、矿渣等粗颗粒硬质骨料挤入软土层中，从而使地基土的强度提高，压缩性降低，改善地基土受力性能的地基处理办法。根据加固机理和适用条件的不同，可分为动力固结法和动力置换法。

1 强夯置换的加固机理及适用条件

1.1 加固机理

1.1.1动力固结法

动力固结法也称强夯半置换法，是指通过采用向夯坑内回填透水性好的粗颗粒硬质骨料，改善粘性土的透水条件，缩短孔隙水消散路径，加快粘性土地基的固结。

其原理为：土中存在的微小气泡使其具有压缩性。在外部冲击力的反复作用下，孔隙水压力上升，当孔隙水压力等于土的总应力时，土的抗剪强度丧失，地基发生液化，土的透水性增大。通过采用强夯置换建立排水通道，孔隙水就会快速消散，土层就会加快固结。

1.1.2动力置换法

动力置换分为整体置换和墩式置换。整体置换是采用强夯将碎石等挤入软土中，使地基表面形成一层硬土层,作用类似于换填垫层；墩式置换是通过强夯将碎石等挤入软土中，形成碎石墩。其作用机理类似于振冲碎石桩。墩体与桩间土共同作用，形成复合地基。

1.2 适用条件

1.2.1动力固结法

一般适用于饱和度较高的湿陷性黄土和一般粘性土地基。

1.2.2动力置换法

一般适用于对变形控制要求不严的高饱和度的粉土、软塑～流塑的淤泥、淤泥质土、粘性土等。

2 强夯置换的设计

2.1 动力固结法

1)置换墩体深度应达到饱和土层处理深度的1/2～2/3。……