摘 要 目前很多的地基處理都采用強夯法。本文就強夯法的作用原理及其地基加固的顯著效果進行介紹，并提出了在施工中應該注意的一些事項，還對強夯法的優(yōu)缺點進行了簡要的概述。

關鍵詞 強夯法；地基處理；作用原理；施工

中圖分類號 TU472 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)052-0106-01

1 概述

將夯錘反復提到高處，然后使其自由落下，給地基以沖擊和震動能量，從而將地基夯實的地基處理方法即是強夯法，又稱為動力固結(jié)法。強夯法適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土、黏性土、雜填土、濕陷性黃土、素填土地基的處理。主要是利用強夯來減少土的壓縮性，提高強度，改善土體抵抗液化能力、震動和消除土的濕陷性。在鐵路路基、公路、工民建、機場跑道軟基處理工程、碼頭等工程中都廣泛的使用強夯法。

2 作用原理

強夯法是一種經(jīng)濟和有效的軟基加固方法。它的作用原理是通過將巨錘從高處自由落下，從而對軟基施加巨大的沖擊波和沖擊能，使土中產(chǎn)生較大的沖擊應力。因為土是由三態(tài)組成的，即固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。強夯法使土體產(chǎn)生瞬間變形，壓縮土層的孔隙，使土體局部液化，并且在夯擊點周圍產(chǎn)生裂縫，因此可以形成良好的排水通道，排除孔中的氣體和水。排除氣體和水以后土粒進行重新排列，經(jīng)過時效壓密達到固結(jié)，從而提高了地基承的載力，降低地基的壓縮性。強夯法還能夠改善砂類土抵抗振動液化的能力，進而消除濕陷性黃土的濕陷性。

3 地基加固機理

在強夯作用下不同的地基土都會表現(xiàn)下面三種加固特征：固結(jié)作用，主要特征是孔隙水的排出；加密作用，主要特征是土體中氣體排出；預加變形作用，主要特征是各種顆粒成分在結(jié)構(gòu)上的重新排列及顆粒形態(tài)和結(jié)構(gòu)的改變。

在強夯作用下軟土強度增長從宏觀上來分析可分為4個階段：

1）夯加載階段：在落錘夯擊的那一瞬間施加在土體的夯擊會使地基產(chǎn)生動應力，并逐漸壓縮土體孔隙中和水中的氣體，當氣體占土體積的百分比接近零的時候，土體就不可以再壓縮，因此會使孔隙水壓上升，且逐漸上升至與覆蓋壓力相等為止。

2）卸載階段：在卸去夯擊動能的一瞬間，動能的總應力瞬間消失，然而土的孔隙水壓力依然保持在較高的水平，這時候的孔隙水壓力比有效應力大，因此土體中就會有較大的負有效應力存在，土體隨即會產(chǎn)生液化，土體中將會有裂隙產(chǎn)生，土的滲透性突然增加，可以使土中的孔隙水順利的排出。

3）固結(jié)階段：隨著孔隙水壓力的逐漸消散，將會使土中的裂隙閉合，并且使土的抗剪強度和變形模量快速增長。

4）土的觸變恢復階段：等到孔隙水壓完全消散以后，土的變形模量和抗剪強度仍然會緩慢的增加，最終使地基加固。

4 地基處理效果

1）加固深層地基：強夯法可以有效的加固深層地基，國內(nèi)有效的加固深度一般從5 m到10 m。高能量的強夯法加固深度可以大于10 m。

2）提高地基的承載力：經(jīng)過強夯法施工后的天然地基會成倍的提高其承載力，對于黏土，可以將承載力提高1倍-3倍；對于砂土和泥灰?guī)r土，可以將承載力提高2倍-4倍；對于粉質(zhì)黏土，可以將承載力提高4倍以上。

3）消除濕陷性：將自重濕陷性黃土地基夯擊加固以后，可以將黃土的濕陷性深度明顯的消除。

4）消除液化：飽和疏松粉細砂為可液化土，對飽和疏松粉細砂進行強夯以后可以消除其土的液化。

5）縮短工期：強夯法的施工速度很快，而且在強夯設備退場以后，可以直接進入下一環(huán)節(jié)的施工，因此節(jié)省了大量的等待時間，縮短了工期。

6）減少不均勻沉降：強夯法加固地基，增大了土的密度，降低了壓縮系數(shù)，減小了孔隙比，很大程度的改善了地基的均勻性，將施工加固后的地基差異沉降值控制在規(guī)定的限度以內(nèi)。

5 施工要點

施工前要調(diào)查影響強夯法施工的各種不利因素，如強夯范圍內(nèi)地表附著物與地質(zhì)情況、各種地下管線的位置和標高、地下構(gòu)造物等。對這些不利因素要采取切實可行的措施來消除各種安全隱患。如果強夯施工所產(chǎn)生的振動對鄰近建筑物和建筑物內(nèi)設備或者人員可能產(chǎn)生危害，要在施工現(xiàn)場有代表性地場地上選取一個或幾個試驗區(qū)，進行試夯或試驗性施工。試驗區(qū)數(shù)量的確定要根據(jù)建筑場地復雜程度、建筑類型、建設規(guī)模。同時還要設置監(jiān)測點，并且采取開挖減振溝等防振或者隔振措施，做好現(xiàn)場臨時的排水和防護設施。

強夯法的施工步驟如下：對施工場地進行清理、平整；將第一遍夯點的位置標出，并且測量出場地的高程；起重機就位，并將夯錘對準夯點的位置，并且測量錘頂?shù)母叱?；將夯錘起吊到至預定的高度，等到夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，再次測量錘頂?shù)母叱?，如果發(fā)現(xiàn)夯錘因坑底傾斜而造成歪斜，要及時整平坑底；按照設計規(guī)定的夯擊次數(shù)和控制標準，完成一個夯點的夯擊；然后用推土機將夯坑填平，并且再次測量場地的高程；在規(guī)定的時間間隔以后，再按上述步驟逐次完成全部的夯擊，最后進行滿夯，滿夯時用低能量將場地表層松土夯實，并測量出夯實后場地的高程。

強夯施工結(jié)束以后要間隔一定的時間才能檢驗地基的質(zhì)量。對于砂土和碎石土地基間隔的時間可以是1-2周；低飽和的粉土和黏性土地基間隔的時間可以是2-4周；地基質(zhì)量檢驗的方法，最好是根據(jù)土性來選用原位測試及室內(nèi)土工試驗。一般的工程要采取至少兩種方法進行檢驗；對于重大的工程項目在增加檢驗項目的基礎上，也可以進行現(xiàn)場大壓板載荷試驗；質(zhì)量檢驗數(shù)量的確定要根據(jù)場地復雜程度和建筑的重要性。如果是簡單場地上的一般建筑物，每個建筑物地基的檢驗點要大于3處；如果是復雜場地或重要的建筑物地基要增加檢驗點的數(shù)量，而且檢驗深度要大于設計處理的深度。

6 強夯法的優(yōu)缺點

強夯法的優(yōu)點有：設備簡單、適用范圍廣、加固效果顯著、需要人員少、施工工期短、節(jié)省材料、經(jīng)濟易行等，已經(jīng)受到了廣泛的使用。但是強夯法也有一定的限制：①強夯法處理的土層最好是碎石土、濕陷性黃土、砂土、低飽和底的粉土與黏性土，素填土、雜填土等地基；②強夯處理的有效加固深度一般為

5 m-10 m以內(nèi)，加固深度以下的土層最好要沒有軟弱層。如果有軟弱層，施工的時候可能會出現(xiàn)這片夯下去那邊鼓起來的現(xiàn)象，軟弱層會產(chǎn)生塑性流動現(xiàn)象，而且要進行軟弱下臥層的驗算；③強夯法對土質(zhì)的含水量要求比較高，要注意天氣的狀況，下雨天多的時候土質(zhì)含水量大，不能施工，但是太干燥也不能進行施工；④要注意有效加固深度以內(nèi)不同深度土的密實度是不一樣的，所以驗收的時候一般都要作壓板靜載試驗；⑤強夯法噪聲、振動大，在市區(qū)密集建筑區(qū)不適合采用此方法；⑥強夯法的理論還不是很成熟，必須采用現(xiàn)場試夯才能最后確定強夯參數(shù)。

7 結(jié)束語

強夯法因其獨特的優(yōu)點在地基處理中受到了廣泛的使用。但是，強夯法也存在一定的問題和限制性，所以仍然需要更為系統(tǒng)全面的研究，才能更好的利用這種方法。

參考文獻

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