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摘?要 目前很多的地基处理都采用强夯法。本文就强夯法的作用原理及其地基加固的显著效果进行介绍，并提出了在施工中应该注意的一些事项，还对强夯法的优缺点进行了简要的概述。
关键词 强夯法；地基处理；作用原理；施工
中图分类号 TU472 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0106-01
1 概述
将夯锤反复提到高处，然后使其自由落下，给地基以冲击和震动能量，从而将地基夯实的地基处理方法即是强夯法，又称为动力固结法。强夯法适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土、黏性土、杂填土、湿陷性黄土、素填土地基的处理。主要是利用强夯来减少土的压缩性，提高强度，改善土体抵抗液化能力、震动和消除土的湿陷性。在铁路路基、公路、工民建、机场跑道软基处理工程、码头等工程中都广泛的使用强夯法。
2 作用原理
强夯法是一种经济和有效的软基加固方法。它的作用原理是通过将巨锤从高处自由落下，从而对软基施加巨大的冲击波和冲击能，使土中产生较大的冲击应力。因为土是由三态组成的，即固态、液态、气态。强夯法使土体产生瞬间变形，压缩土层的孔隙，使土体局部液化，并且在夯击点周围产生裂缝，因此可以形成良好的排水通道，排除孔中的气体和水。排除气体和水以后土粒进行重新排列，经过时效压密达到固结，从而提高了地基承的载力，降低地基的压缩性。强夯法还能够改善砂类土抵抗振动液化的能力，进而消除湿陷性黄土的湿陷性。
3 地基加固机理
在强夯作用下不同的地基土都会表现下面三种加固特征：固结作用，主要特征是孔隙水的排出；加密作用，主要特征是土体中气体排出；预加变形作用，主要特征是各种颗粒成分在结构上的重新排列及颗粒形态和结构的改变。
在强夯作用下软土强度增长从宏观上来分析可分为4个阶段：
1）夯加载阶段：在落锤夯击的那一瞬间施加在土体的夯击会使地基产生动应力，并逐渐压缩土体孔隙中和水中的气体，当气体占土体积的百分比接近零的时候，土体就不可以再压缩，因此会使孔隙水压上升，且逐渐上升至与覆盖压力相等为止。
2）卸载阶段：在卸去夯击动能的一瞬间，动能的总应力瞬间消失，然而土的孔隙水压力依然保持在较高的水平，这时候的孔隙水压力比有效应力大，因此土体中就会有较大的负有效应力存在，土体随即会产生液化，土体中将会有裂隙产生，土的渗透性突然增加，可以使土中的孔隙水顺利的排出。
3）固结阶段：随着孔隙水压力的逐渐消散，将会使土中的裂隙闭合，并且使土的抗剪强度和变形模量快速增长。
4）土的触变恢复阶段：等到孔隙水压完全消散以后，土的变形模量和抗剪强度仍然会缓慢的增加，最终使地基加固。
4 地基处理效果
1）加固深层地基：强夯法可以有效的加固深层地基，国内有效的加固深度一般从5 m到10 m。高能量的强夯法加固深度可以大于10 m。
2）提高地基的承载力：经过强夯法施工后的天然地基会成倍的提高其承载力，对于黏土，可以将承载力提高1倍-3倍；对于砂土和泥灰岩土，可以将承载力提高2倍-4倍；对于粉质黏土，可以将承载力提高4倍以上。
3）消除湿陷性：将自重湿陷性黄土地基夯击加固以后，可以将黄土的湿陷性深度明显的消除。
4）消除液化：饱和疏松粉细砂为可液化土，对饱和疏松粉细砂进行强夯以后可以消除其土的液化。
5）缩短工期：强夯法的施工速度很快，而且在强夯设备退场以后，可以直接进入下一环节的施工，因此节省了大量的等待时间，缩短了工期。
6）减少不均匀沉降：强夯法加固地基，增大了土的密度，降低了压缩系数，减小了孔隙比，很大程度的改善了地基的均匀性，将施工加固后的地基差异沉降值控制在规定的限度以内。
5 施工要点
施工前要调查影响强夯法施工的各种不利因素，如强夯范围内地表附着物与地质情况、各种地下管线的位置和标高、地下构造物等。对这些不利因素要采取切实可行的措施来消除各种安全隐患。如果强夯施工所产生的振动对邻近建筑物和建筑物内设备或者人员可能产生危害，要在施工现场有代表性地场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工。试验区数量的确定要根据建筑场地复杂程度、建筑类型、建设规模。同时还要设置监测点，并且采取开挖减振沟等防振或者隔振措施，做好现场临时的排水和防护设施。
强夯法的施工步骤如下：对施工场地进行清理、平整；将第一遍夯点的位置标出，并且测量出场地的高程；起重机就位，并将夯锤对准夯点的位置，并且测量锤顶的高程；将夯锤起吊到至预定的高度，等到夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，再次测量锤顶的高程，如果发现夯锤因坑底倾斜而造成歪斜，要及时整平坑底；按照设计规定的夯击次数和控制标准，完成一个夯点的夯击；然后用推土机将夯坑填平，并且再次测量场地的高程；在规定的时间间隔以后，再按上述步骤逐次完成全部的夯击，最后进行满夯，满夯时用低能量将场地表层松土夯实，并测量出夯实后场地的高程。
强夯施工结束以后要间隔一定的时间才能检验地基的质量。对于砂土和碎石土地基间隔的时间可以是1-2周；低饱和的粉土和黏性土地基间隔的时间可以是2-4周；地基质量检验的方法，最好是根据土性来选用原位测试及室内土工试验。一般的工程要采取至少两种方法进行检验；对于重大的工程项目在增加检验项目的基础上，也可以进行现场大压板载荷试验；质量检验数量的确定要根据场地复杂程度和建筑的重要性。如果是简单场地上的一般建筑物，每个建筑物地基的检验点要大于3处；如果是复杂场地或重要的建筑物地基要增加检验点的数量，而且检验深度要大于设计处理的深度。
6 强夯法的优缺点
强夯法的优点有：设备简单、适用范围广、加固效果显著、需要人员少、施工工期短、节省材料、经济易行等，已经受到了广泛的使用。但是强夯法也有一定的限制：①强夯法处理的土层最好是碎石土、湿陷性黄土、砂土、低饱和底的粉土与黏性土，素填土、杂填土等地基；②强夯处理的有效加固深度一般为
5 m-10 m以内，加固深度以下的土层最好要没有软弱层。如果有软弱层，施工的时候可能会出现这片夯下去那边鼓起来的现象，软弱层会产生塑性流动现象，而且要进行软弱下卧层的验算；③强夯法对土质的含水量要求比较高，要注意天气的状况，下雨天多的时候土质含水量大，不能施工，但是太干燥也不能进行施工；④要注意有效加固深度以内不同深度土的密实度是不一样的，所以验收的时候一般都要作压板静载试验；⑤强夯法噪声、振动大，在市区密集建筑区不适合采用此方法；⑥强夯法的理论还不是很成熟，必须采用现场试夯才能最后确定强夯参数。
7 结束语
强夯法因其独特的优点在地基处理中受到了广泛的使用。但是，强夯法也存在一定的问题和限制性，所以仍然需要更为系统全面的研究，才能更好的利用这种方法。
参考文献
[1]铁辉邦.强夯法在道路软土地基中的应用[J].河南建材,2010,1.
[2]朱淑珍.浅谈强夯法加固深度[J].山西建筑,2008,6.
[3]肖国庆.强夯法处理在深厚杂填土中的应用分析[J].现代商贸工业,2009,9.
关键词 强夯法；地基处理；作用原理；施工
中图分类号 TU472 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0106-01
1 概述
将夯锤反复提到高处，然后使其自由落下，给地基以冲击和震动能量，从而将地基夯实的地基处理方法即是强夯法，又称为动力固结法。强夯法适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土、黏性土、杂填土、湿陷性黄土、素填土地基的处理。主要是利用强夯来减少土的压缩性，提高强度，改善土体抵抗液化能力、震动和消除土的湿陷性。在铁路路基、公路、工民建、机场跑道软基处理工程、码头等工程中都广泛的使用强夯法。
2 作用原理
强夯法是一种经济和有效的软基加固方法。它的作用原理是通过将巨锤从高处自由落下，从而对软基施加巨大的冲击波和冲击能，使土中产生较大的冲击应力。因为土是由三态组成的，即固态、液态、气态。强夯法使土体产生瞬间变形，压缩土层的孔隙，使土体局部液化，并且在夯击点周围产生裂缝，因此可以形成良好的排水通道，排除孔中的气体和水。排除气体和水以后土粒进行重新排列，经过时效压密达到固结，从而提高了地基承的载力，降低地基的压缩性。强夯法还能够改善砂类土抵抗振动液化的能力，进而消除湿陷性黄土的湿陷性。
3 地基加固机理
在强夯作用下不同的地基土都会表现下面三种加固特征：固结作用，主要特征是孔隙水的排出；加密作用，主要特征是土体中气体排出；预加变形作用，主要特征是各种颗粒成分在结构上的重新排列及颗粒形态和结构的改变。
在强夯作用下软土强度增长从宏观上来分析可分为4个阶段：
1）夯加载阶段：在落锤夯击的那一瞬间施加在土体的夯击会使地基产生动应力，并逐渐压缩土体孔隙中和水中的气体，当气体占土体积的百分比接近零的时候，土体就不可以再压缩，因此会使孔隙水压上升，且逐渐上升至与覆盖压力相等为止。
2）卸载阶段：在卸去夯击动能的一瞬间，动能的总应力瞬间消失，然而土的孔隙水压力依然保持在较高的水平，这时候的孔隙水压力比有效应力大，因此土体中就会有较大的负有效应力存在，土体随即会产生液化，土体中将会有裂隙产生，土的渗透性突然增加，可以使土中的孔隙水顺利的排出。
3）固结阶段：随着孔隙水压力的逐渐消散，将会使土中的裂隙闭合，并且使土的抗剪强度和变形模量快速增长。
4）土的触变恢复阶段：等到孔隙水压完全消散以后，土的变形模量和抗剪强度仍然会缓慢的增加，最终使地基加固。
4 地基处理效果
1）加固深层地基：强夯法可以有效的加固深层地基，国内有效的加固深度一般从5 m到10 m。高能量的强夯法加固深度可以大于10 m。
2）提高地基的承载力：经过强夯法施工后的天然地基会成倍的提高其承载力，对于黏土，可以将承载力提高1倍-3倍；对于砂土和泥灰岩土，可以将承载力提高2倍-4倍；对于粉质黏土，可以将承载力提高4倍以上。
3）消除湿陷性：将自重湿陷性黄土地基夯击加固以后，可以将黄土的湿陷性深度明显的消除。
4）消除液化：饱和疏松粉细砂为可液化土，对饱和疏松粉细砂进行强夯以后可以消除其土的液化。
5）缩短工期：强夯法的施工速度很快，而且在强夯设备退场以后，可以直接进入下一环节的施工，因此节省了大量的等待时间，缩短了工期。
6）减少不均匀沉降：强夯法加固地基，增大了土的密度，降低了压缩系数，减小了孔隙比，很大程度的改善了地基的均匀性，将施工加固后的地基差异沉降值控制在规定的限度以内。
5 施工要点
施工前要调查影响强夯法施工的各种不利因素，如强夯范围内地表附着物与地质情况、各种地下管线的位置和标高、地下构造物等。对这些不利因素要采取切实可行的措施来消除各种安全隐患。如果强夯施工所产生的振动对邻近建筑物和建筑物内设备或者人员可能产生危害，要在施工现场有代表性地场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工。试验区数量的确定要根据建筑场地复杂程度、建筑类型、建设规模。同时还要设置监测点，并且采取开挖减振沟等防振或者隔振措施，做好现场临时的排水和防护设施。
强夯法的施工步骤如下：对施工场地进行清理、平整；将第一遍夯点的位置标出，并且测量出场地的高程；起重机就位，并将夯锤对准夯点的位置，并且测量锤顶的高程；将夯锤起吊到至预定的高度，等到夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，再次测量锤顶的高程，如果发现夯锤因坑底倾斜而造成歪斜，要及时整平坑底；按照设计规定的夯击次数和控制标准，完成一个夯点的夯击；然后用推土机将夯坑填平，并且再次测量场地的高程；在规定的时间间隔以后，再按上述步骤逐次完成全部的夯击，最后进行满夯，满夯时用低能量将场地表层松土夯实，并测量出夯实后场地的高程。
强夯施工结束以后要间隔一定的时间才能检验地基的质量。对于砂土和碎石土地基间隔的时间可以是1-2周；低饱和的粉土和黏性土地基间隔的时间可以是2-4周；地基质量检验的方法，最好是根据土性来选用原位测试及室内土工试验。一般的工程要采取至少两种方法进行检验；对于重大的工程项目在增加检验项目的基础上，也可以进行现场大压板载荷试验；质量检验数量的确定要根据场地复杂程度和建筑的重要性。如果是简单场地上的一般建筑物，每个建筑物地基的检验点要大于3处；如果是复杂场地或重要的建筑物地基要增加检验点的数量，而且检验深度要大于设计处理的深度。
6 强夯法的优缺点
强夯法的优点有：设备简单、适用范围广、加固效果显著、需要人员少、施工工期短、节省材料、经济易行等，已经受到了广泛的使用。但是强夯法也有一定的限制：①强夯法处理的土层最好是碎石土、湿陷性黄土、砂土、低饱和底的粉土与黏性土，素填土、杂填土等地基；②强夯处理的有效加固深度一般为
5 m-10 m以内，加固深度以下的土层最好要没有软弱层。如果有软弱层，施工的时候可能会出现这片夯下去那边鼓起来的现象，软弱层会产生塑性流动现象，而且要进行软弱下卧层的验算；③强夯法对土质的含水量要求比较高，要注意天气的状况，下雨天多的时候土质含水量大，不能施工，但是太干燥也不能进行施工；④要注意有效加固深度以内不同深度土的密实度是不一样的，所以验收的时候一般都要作压板静载试验；⑤强夯法噪声、振动大，在市区密集建筑区不适合采用此方法；⑥强夯法的理论还不是很成熟，必须采用现场试夯才能最后确定强夯参数。
7 结束语
强夯法因其独特的优点在地基处理中受到了广泛的使用。但是，强夯法也存在一定的问题和限制性，所以仍然需要更为系统全面的研究，才能更好的利用这种方法。
参考文献
[1]铁辉邦.强夯法在道路软土地基中的应用[J].河南建材,2010,1.
[2]朱淑珍.浅谈强夯法加固深度[J].山西建筑,2008,6.
[3]肖国庆.强夯法处理在深厚杂填土中的应用分析[J].现代商贸工业,2009,9.