1 强夯地基的由来、技术特点和适用范围

　　1.1强夯法的由来

　　强夯法又称动力固结法，是将一个重锤(一般为10~40t)从高处(10~40m)自由下落，夯击地基，从而使地基土的强度得到提高、压缩性得到降低的方法。1957年，英格兰的道路研究所就曾运用普罗克特(Proctov)击实原理进行过深层土体的压实处理，但直到1970年前后，强夯法才在法国工程师路易斯·梅纳(LouisoMeiiard)的开发和倡导下，真正大规模地应用于深层土体的加固处理中。强夯法最初仅用于加固砂和碎石层，随着施工机械和施工工艺水平的提高，实践证明，强夯法也可用于粘性土地基的加固处理。

　　1.2强夯技术的特点

　　1.2.1适用各类土层：可以用于加固各类砂性土、粉土、一般黏性土、黄土、人工填土，特别适宜加固一般处理方法难以加固的大块碎石类土以及建筑杂填土，结合其它技术措施亦可用于加固软土地基。

　　1.2.2应用范围广泛：可应用于工业与民用建筑、重型构筑物、设备基础、机场跑道、堤坝、公路和铁路路基、贮仓、堆场、油罐、桥梁、港口码头、核电站、人工岛等。

　　1.2.3加固效果显著：地基经强夯处理后，可明显提高地基承载力、压缩模量、增加干密度、减少孔隙比，降低压缩系数、增加场地均匀性，消除湿陷性、膨胀性，防止振动液化。

　　1.2.4有效加固深度：单层8000kN·M高能量级强夯处理深度达12m，多层强夯处理，深度可达24~54m，一般能量强夯处理深度在6~8m。

　　1.2.5施工机具简单：强夯机具主要为履带式起重机。当起吊能力有限时，可辅以龙门架等设施。

　　1.2.6节省材料：一般的强夯处理是将原状土施以能量，无需添加建筑材料，大大缩短施工周期。

　　1.2.7节省造价：由于强夯工艺无需材料，节省了建筑材料的购置、运输、制作、打入费用，除了消耗油料外，没有其它消耗。

　　1.2.8施工快捷：只要工艺适合，特别是对粗颗粒非饱和土的强夯，周期更短;但是，雨天影响比较严重。

　　1.3强夯法加固地基在建筑中适用范围

　　1.3.1 强夯施工方法具有施工机具简单，施工方便，加固地基效果显著，适用范围广泛，能缩短工期和降低工程造价等优点。一般来讲，强夯地基适用于处理碎石、砂土、杂填土(不含生活垃圾)、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土等，但笔者认为，尚应该参照地勘报告，掌握有关技术指标，如土层颗粒的组成，孔隙比，液性指数、塑性指数、饱和度、渗透系数等;对于有建筑垃圾等杂物的杂填土，还要查清杂物的分布范围、深度。由于湿陷性土浸水后会产生附加沉降，其湿陷系数也应作为一项控制指标。

　　1.3.2 强夯前，应首先查明场地内地下管网、电网、地下建筑物以及强夯振害范围内已有的抗震性能低的建筑物位置等资料。遇有上述障碍物，应会同有关单位或部门根据有关规范、规定共同解决。

　　2 强夯法加固地基机理

　　关于强夯法加固地基的机理，目前有关专家学者意见还不很一致，但对于地基处理中经常遇到的几种类型的土，一般的观点认为：强夯法是在极短的时间内对地基土体施加一巨大的冲击能量(一般而言此冲击能量不小于800kN·m)，加荷历时约几十毫秒，对含水量较大的土层，加荷时间约100毫秒左右。这种突然释放的巨大能量，将转化为各种波型传到地下。首先到达某指定范围的波是压缩波，它使土体受压或受拉，能引起瞬时的孔隙水汇集，因而使地基土的抗剪强度大为降低，据理论计算这种波以振动能量的7%传播出去，紧随压缩波之后的是剪切波，以振动能量26%传播出去，剪切波会导致土体结构的破坏。此外的瑞利波(面波)以振动能量的67%传出，在夯点附近造成地面隆起。土体在这些波的综合作用下，土体颗粒重新排列相互靠拢，排出孔隙中的气体，使土体挤密压实，强度提高。

　　根据上述观点，地基土经强夯法加固后，其强度提高过程大致可分为四个阶段：夯击能量转化，同时伴随强制压缩或振密(表现为土体中水及气体排出，孔隙水压力上升);土体液化或土体结构破坏(表现为土体强度降低或抗剪强度丧失);排水固结压密(表现为渗透性能改变，土体裂隙发展，土体强度提高);触变恢复并伴随固结压密(包括部分自由水又变成薄膜水，土的强度继续提高)。

　　3工程实例

　　3.1工程概况

　　文安县防洪圈工程新建北围堤长9.44KM，原旧堤以沙壤土为主,粘土含量不均匀且未经压实，需加固后方可直接作为填土高度达10m的填方基底。沿线地下管线、高压线缆、通讯光缆多处。设计采用强夯处理方法对原旧堤进行加固处理。设计夯机能力2000KN.M。

　　3.2强夯施工情况

　　3.2.1本次强夯在施工前，首先对原堤进行了试夯，试夯区域经检测合格后，再根据试夯区的施工参数，在场地大范围推广施工。

　　3.2.2全部采用“两遍点夯、一遍满夯”的施工方案;满夯夯击能采用1000kN·m，按1/4搭接。

　　3.2.3施工中，发现个别地段的土质较差，经加强处理后仍然达不到设计要求，故对基底采用换土处理，再进行强夯施工，同时，根据设计要求，在施工过程中，如遇雨水天气，则严格按照强夯施工规范要求。

　　3.2.4 沿线地下管线、高压线缆、通讯光缆等处不作强夯处理，会同甲方、设计单位及相关部门共同制定相关技术措施并实施，以达到工程的规范要求。

　　3.3加固效果

　　该工程于2011年7月施工，2011年11月完工。经建设单位委托河北省质量检测中心进行检测表明：通过本次强夯处理，土体密实度明显提高，能够满足设计要求。

　　4 建议

　　4.1做好强夯地基的施工监控。由于强夯地基的许多技术参数都要求在试夯及施工过程中确定，因此，加强对强夯地基的试夯及施工监控，及时掌握各项技术参数尤为重要。强夯施工开始后，应进行全程旁站检查，重点是要对设计参数进行验证，发现偏差应及时反馈给设计人员。

　　4.2强夯施工前，应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建设规模及建筑类型确定。施工过程中，应该严格遵守技术参数要求进行施工。施工后作好质量检测。

　　4.3对该工程质量进行全方位控制应从以下几方面着手：(1)对建设工程所有工程内容的质量进行控制。(2)对建设工程质量目标的所有内容进行控制。(3)对影响建设工程质量目标的所有因素进行控制。