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强夯法与常规的地基加固方法存在多方面的不同,以下从加固原理、适用土质、施工机具和施工工艺、加固效果等方面进行详细比较:
一、加固原理
强夯法:利用将十几吨至上百吨的重锤,从几米至几十米的高处自由落下,对土体进行动力夯击,使土产生强制压密而减少其压缩性、提高强度。其加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土时,是基于动力压密的概念;加固饱和土时,则是借助于动力固结的理论。
常规地基加固方法(如夯实法、振动法等):主要通过外力对地基进行挤压和压实,以增加土壤的密实度和强度。这些方法通常利用设备的震动和冲击作用,使地基土壤颗粒产生重新排列和紧密连接。
二、适用土质
强夯法:主要适用于颗粒粒径大于0.05mm的粗颗粒土,如砂土、碎石土、山皮土、粉煤灰、杂填土、回填土、低饱和度的粉土、粘性土、微膨胀土和湿陷性黄土。对饱和的粉土和粘性土无明显加固效果,但可通过强夯置换等方法进行处理。
常规地基加固方法:通常适用于较浅的软土地基加固,如夯实法和振动法更适用于表层或浅层的土壤加固。冻结法则适用于较深的软土地基加固,但施工环境要求较高。
三、施工机具和施工工艺
强夯法:所用锤重至少80KN,落距大于6m,施工方案一般采用跳夯。这是因为强夯法能量大,每个夯坑沉降大,除竖向压缩外还有侧向挤出,因此两个夯坑须保持一定距离。
常规地基加固方法:如夯实法通常使用夯实设备,通过设备的震动和冲击作用进行加固;振动法则利用振动设备产生的振动波浪传播到地基土进行振动加固。这些方法的施工机具相对简单,但施工工艺各有特点。
四、加固效果
强夯法:加固效果显著,可取得较高的承载力,一般地基强度可提高2~5倍;变形沉降量小,压缩性可降低2~10倍,加固影响深度可达6~10米;工效高,施工速度快,施工费用低。
常规地基加固方法:虽然也能提高地基的承载力和密实度,但通常加固效果和适用范围相对有限。例如,夯实法和振动法更适用于浅层地基加固,而冻结法则造价较高且施工周期长。
综上所述,强夯法与常规的地基加固方法在加固原理、适用土质、施工机具和施工工艺、加固效果等方面存在显著差异。在实际工程中,应根据具体地质条件、工程要求和经济效益等因素选择合适的地基加固方法。