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摘要：强夯法地基处理具有操作简便，施工节约材料，节省投资，加固效果好等特点。本文结合工程实例，介绍了强夯法地基处理施工技术要点及应注意的事项。
关键词:地基处理;强夯法; 技术
1 加固机理及适用范围
强夯法适用于城市广场、堆场、公路、机场、工业与民用建筑、油罐等地基处理面积大的工程，经济技术效果显著。强夯法由于在工程实践中具有加固效果显著、适用土类广、设备简单、施工方便、节省劳力、施工工期短、节约材料、施工费用低等优点，在建筑地基处理中得到了广泛的应用。
对多孔隙、粗颗粒、非饱和土，冲击能使土体中的孔隙减少，土体变得密实，从而提高地基土的强度。非饱和土的夯实过程中，土中的气相(空气)被
挤出，其夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移引起。
对细颗粒饱和土，巨大的冲击能在土中产生很大的应力波，破坏了土体原有的结构，使土体局部发生液化并产生许多裂隙，增加了排水通道，使孔隙水顺利逸出，待孔隙水压力消散后，土体固结，强度得到提高。
3 强夯法技术设计
强夯法设计主要参数包括：有效加固深度、单击夯击能、单位夯击能、最佳夯击能、夯击次数、夯击遍数、时间间隔、夯击点布置和处理范围等。
3．1 有效加固深度
有效加固深度既是选择地基处理方法的重要依据，又是反映处理效果的重要参数。强夯法创始人Menard曾提出下式来估算影响
深度：H=a•(M•h)1/2
式中：a一影响深度折减系数；M一夯锤重(t)；H一有效加固深度(m)．h一夯锤的落距(m)。
实际上影响有效加固深度的因素很多，除了锤重和落距外，还有地基土的性质、不同土层的厚度和埋藏顺序、地下水位以及其它强夯的设计参数等都与有效加固深度有着密切的关系。因此，强夯的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。
3．2 单击夯击能
单击夯击能为夯锤重M与落距h的乘积，一般说单击夯击能大，夯击数少，夯击遍数也相应减少，加固的效果和技术经济效果好。一般认为单击夯击能与有效加固深度有直接的关系，因此，选择单击夯击能应满足地基处理深度的要求，对相同的单击夯击能常选用大落距，这是因为增大落距可获得较大的接地速度，能将大部分能量有效地传到地下深处，增加深层夯实效果，减少消耗在地表土层塑性变形的能量。
3．3 单位夯击能
整个加固场地的总夯击能量(即锤重×落距×总夯击数)除以加固面积称为单位夯击能。单位夯击能应根据地基土类别、结构类型、荷载大小和要求处理的深度等综合考虑，并可通过试验确定。在一般情况下，对粗颗粒土取1000～ 3000kN•m／m2，对细粒土可取1500～4O00 kN•m／m2。
3．4 最佳夯击能与夯击击数
国内确定夯击击数的方法有所不同，但普遍以“应使土体竖向压缩最大，而侧向位移最小”为原则。夯击次数应通过现场试夯得到的夯击次数与夯沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件：最后两击的夯沉量不大于50mm，当单击夯击能较大时不大于100mm；夯坑周围地面不发生过大隆起；不因夯坑过深而发生起锤困难。
3．5 夯击遍数
夯击遍数应根据地基土的性质和平均夯击能确定。一般情况下可采用2—3遍，最后再以低能量搭夯一遍，其目的是将松动的表层土夯实。对渗透性弱的细粒土，必要时夯击遍数可适当增加。
3．6 间歇时间
对需要分两遍或多遍夯击的工程，两遍夯击间应有一定的时间间隔。各遍间的间歇时间取决于加固土层中孑L隙水压力消散所需的时间。对砂性土，孔隙水压力的峰值出现在夯完后的瞬间，消散时间只有2～4min，故对渗透性较大的砂性土可连续夯击。
对粘性土，由于孔隙水压力消散较慢，故当夯击能逐渐增加时，孔隙水压力亦相应的叠加，其间歇时间取决于孑L隙水压力的消散情况，一般为2—4周。
对粘性土地基可在现场埋设袋装砂井(或塑料排水带)，以便加速孔隙水压力的消散，缩短间歇时间。有时根据施工流水顺序先后，两遍间也能达到连续夯击的目的。
3．7 夯击点布置及间距
强夯法夯击点布置是否合理与夯实效果和施工费用有直接关系。夯击点位置可根据建筑结构类型，采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。夯击点间距的确定，一般根据地基土的性质和要求处理的深度而定。夯距通常为5～15m，为了使深层土得以加固第一遍夯击点的间距要大，这样才能使夯击能量传递到深处。下一遍夯点往往布置在上一遍夯点的中间。
3．8 加固范围
强夯处理范围应大于建筑物基础范围，每边超出基础外边缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1／2至2／3，并不宜小于3m。
4 工程实例
4．1 工程概况
某场地拟建办公楼1栋、教学3栋、宿舍楼6栋。场地地层除表层耕植土、基岩外，均属第四纪冲一洪积物堆积而成。表层耕植土：以粉土、粉质粘土为主，土质松散，层厚0．6～1．0米。表层黄土状粉土：黄褐色，稍密，局部含碎石、粉质粘土夹层。属中一高压缩性土层，局部为高压缩性土层。层厚1．5～ 5．1米，具有I级非自重湿陷性，承载力特征值为110kPa。粉质粘土：褐红色，可塑状，承载力特征值为180kPa。石灰岩：全风化一强风化状态。
4．2 基础形式的选择及论证
场地处理面积大、工期紧；
地基土为湿陷性黄土，局部有碎石；
场地开槽深度浅，为0．6～1．5m；
场地位于郊外，周围1公里没有建筑。
根据场地工程地质条件及当地建筑经验，认为强夯较为经济、施工速度又快，因此决定采用强夯法对地基处理。
4．3 强夯的实施
(1)强夯机具设备
起重设备：15T履带吊车；
夯锤：圆柱型，直径2．1m，高1．2m，锤重13t；
自动脱钩装置。
(2)强夯参数
夯击点布置：按正方形4．5×4．5m2，共1326个。
单击夯击能：锤重13t，落距9m，单点夯击能为l170kN•m。
有效加固深度：设计者凭经验采用加固深度修正系数0．5。故0．5•(13×9)1/2 =5．4m，已满足加固处理深度要求。
夯击次数8～l0击，夯区分两遍点夯，一遍普夯，设计地基承载力fk≥190kPa。
强夯效果：各楼号开挖基坑0．3～1．1m，夯后场地平均下沉量为0．54～0．58m；在夯后14天，通过载荷试验、标准贯人试验、钻探、人工探井、室内土工试验，结果表明：湿陷性黄土特征已大大得到改良，消除了黄土湿陷性，地基土满足190kPa的设计要求，强夯达到预期目的。
5 结论
强夯前应对方案进行经济技术分析论证，看是否适宜强夯。强夯施工时噪音和振动较大，因而不宜在人口密集的城市内使用。当强夯施工时所产生的振动，对邻近建筑物或设备产生有害影响时，应采取防振或隔振措施。强夯法受土的含水量影响较大。对含水量较大的粘性土或粉土，强夯施工时，由于振动、施工机械碾压易产生橡皮土。因此，强夯优先选择砂性土或含水量较低的粘性土、粉土。
强夯施工前应根据试夯或经验合理确定预留土层的厚度，使预留土层的厚度略大于夯沉量，一般为10 -20cm。若预留土层过厚，清槽厚度过大，不经济，而且，减弱了深层处理效果。预留土层过少强夯后场地标高低于基底标高，需回填夯实或增加垫层的厚度。
强夯施工期间应注意天气情况，注意防水、排水。
参 考 文 献
[1] 书麟，叶观宝．地基处理．建筑工业出版社.2003.
[2]建筑地基处理技术规程(JGJ79—2002)．建筑工业出版社
[3]工程地质手册(第四版)．建筑工业出版社.2004.
