强夯法用于加固处理碎石土、砂土、粉土、非饱和的黏性土、湿陷性黄土和人工填土等地基,其效果十分明显。但对于软塑、流塑状态的黏性土,以及饱和的淤泥、淤泥质土,由于土颗粒细和其孔隙间饱含的水分不易排出而处理效果不明显,有时还适得其反。为此,国内外专家学者研究在强夯形成的深坑内填入块石、碎石、砂、钢渣、矿渣、建筑垃圾或其他硬质的粗颗粒材料,采用不断夯击和不断填料的方法使形成一个柱形状的置换体。
置换体的形状、尺寸与施工工艺有密切关系:
(1)置换体呈碗底形的圆柱体形,其直径、深度与夯击能量直接相关。要求置换深度大,必须提高夯击能,有
效地增加每次的置换深度,并增加置换次数。
(2)要求置换体的直径小,深径比大,除了采用小直径夯锤外,还必须提高单击夯能,有效地增加每一锤的贯
人深度。置换体的直径一般为1.5~ 1.8倍锤径,依单击能量的大小、被置换土体和置换材料的性质而定。
(3)置换填料的性质对置换体的形状有很大影响,碎(块)石等粗粒材料的置换效果良好,置换体的轮廓清晰,当
被置换土层为饱和的软土时,不适宜用砂、砾、山皮土作置换料。
(4)被置换土体紧紧地被压缩在置换体下方形成一个冠形挤密区。其轮廓范围十分清晰。
(5)置换地面的隆起量可以反映置换的效果和被置换土体的挤密情况。地面隆起量愈大,说明原土被挤密的程度
愈差,愈接近于单纯的挤出置换过程。图8-5所示置换体下方存在着很宽厚的冠形挤密区,表明置换对原土有很
好的挤密加固作用。当被置换土体为不易挤密的饱和软土或原土已经达到不可再挤密的程度时,地面就会发生隆
起。