強夯法處理地基的技術分析

李小梅

（烏魯木齊鐵建監理咨詢有限公司，新疆 烏魯木齊 830011）

強夯法是反復將夯錘提到高處使其自由落下，給地基以沖擊和震動能量，將地基夯實的地基處理方法，它適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土，濕陷性黃土、雜填土和素填土地基。強夯法主要用來提高土的強度，減少壓縮性，改善土體抵抗震動，液化能力和消除土的濕陷性。

強夯法在地基處理中造價低，處理效果顯著。在2009年我局西站十二街區（周圍建筑物距離較遠）1#住宅樓施工采取了此方法，效果不錯。

強夯法的局限性是在實際應用中產生較大震動，對周邊的建筑物構成危險，在城市當中難以應用。

1 一般技術要求與規定

強夯法適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土，濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。對高飽和度的粉土與粘性土等地基，當采用在夯坑內回填塊石、碎石或其它粗顆粒材料進行強夯制置換時，應通過現場試驗確定其適用性和處理效果。

強夯施工前，應在施工現場有代表性地場地上選取一個或幾個試驗區，進行試夯或試驗性施工。試驗區數量應根據建筑場地復雜程度、建設規模及建筑類型確定。

2 設計分析與技術要求

強夯法的有效加固深度應根據現場試夯或當地經驗確定。在缺少試驗資料或經驗時可按以下預估：

單擊夯擊能（KN·m）碎石土等粉土、粘性土、濕陷性黃土等

注：強夯法的有效加固深度應從最初起夯面算起。

強夯的單位夯擊能量，應根據地基土類別、結構類型荷載大小和要求處理的深度等綜合考慮并通過現場試夯確定。在一般情況下，對于粗顆粒土可取1000-3000KN·m/m2；細顆粒土可取1500-4000KN·m/m2。

夯點的夯擊次數，應按現場試夯得到的夯擊次數和夯沉量關系曲線確定，且應同時滿足下列條件：A最后兩擊的平均夯沉量，當單擊夯擊能量小于4000KN·m為50mm，當單擊夯擊能量較大時，不大于100mm；B夯坑周圍地面不應發生過大的隆起。C不應夯坑過深而發生起錘困難。

夯擊變數應根據地基土的性質確定，一般情況下可采用2至3遍，對于滲透性較差的細顆粒土，必要時夯擊次數可適當增加。最后在以低能量滿夯2遍。滿夯可采用輕錘或低落距錘多次夯擊，錘印搭接。

兩遍夯擊之間應有一定的時間間隔。間隔時間取決于土中超徑孔隙水壓力的消散時間。當缺少實測資料時，可根據低級土的滲透性確定，對于滲透性較差的粘性土地基，間隔時間不得少于三至四周；對于滲透性好的地基可連續夯擊。

夯擊點位置可根據基底平面形狀，采用等邊三角形、等腰三角形或正方形布置，第一遍夯擊點間距可取夯錘直徑的2.5-3.5倍，第二遍夯擊點位于第一遍夯擊點之間，以后各遍夯擊點間距可適當減小。對于處理深度較大或者較大的工程，第一遍夯擊點間距易適當增大。

強夯處理范圍應大于建筑物基礎范圍。每遍超出基礎外緣的寬度易為設計處理深度的1/2至2/3，并不宜小于3m。

根據初步確定的強夯參數，提出強夯試驗方案，進行現場試夯，應根據不同土質條件待試夯結束一周至數周后，對試夯場地進行測試，并與夯前測試數據進行對比，檢驗強夯效果，確定工程采用的各項強夯參數。強夯地基承載力特征值應通過現場載荷試驗確定，初步設計時也可根據夯后原位測試和土工試驗指標按現行《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2002的有關規定確定。

3 施工技術要點

一般情況下夯錘可取10-20t，其底面形式宜采用圓形。錘底面積宜按土的性質確定，錘底靜壓力值可取25-40kpa，對于細顆粒土錘底靜壓力宜取小值。錘的底面宜對稱設若干個與其頂面貫通的排氣孔，孔徑可取250-300mm。

強夯施工宜采用帶自動脫鉤裝置的履帶式起重機或其它專用設備，采用履帶式起重機時，可在臂桿端部設置輔助門架，或采取其它安全措施，防止落錘時機架傾覆。

強夯施工前，應查明場地內范圍的地下構筑物和各種地下管線的位置及標高等，并采取必要的措施，以免因強夯施工而造成破壞。

當強夯施工所產生的振動，對鄰近建筑物或設備產生有害的影響時，應采取防振或隔振措施。

強夯施工可按下列步驟進行：清理并平整施工場地；標出第一遍夯點位置，并測量場地高程；起重機就位，使夯錘對準夯點位置；測量夯前錘頂高程；將夯錘起吊到預定高度，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測量錘頂高程，若發現因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，應及時將坑底整平；按設計規定的夯擊次數及控制標準，完成一個夯點的夯擊；用推土機將夯坑填平，并測量場地高程；在規定的時間間隔后，按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數，最后用低能量滿夯，將場地表層松土夯實，并測量夯后場地高程。

強夯施工過程中應有專人負責下列監測工作：開夯前應檢查錘重和落距，以確保單擊夯擊能量符合設計要求；在每遍夯擊前，應對夯點放線進行復核，夯完后檢查夯坑位置，發現偏差和漏夯應及時糾正；按設計要求檢查每個夯點的夯擊次數和夯擊沉量。

施工過程中應對各項參數及施工情況進行詳細記錄。

4 質量檢驗要求

檢查強夯施工過程中的各項測試數據和施工記錄，不符合設計要求時應補夯和采取其它有效措施；

強夯施工結束后應間隔一定時間方能對地基質量進行檢驗。對于碎石土和砂土地基，其間隔可取1-2周；低飽和底的粉土和粘性土地基可取2-4周；質量檢驗的方法，宜根據土性選用原位測試和室內土工試驗。對于一般工程應采取兩種或兩種以上的方法進行檢驗；對于重要工程項目在增加檢驗項目上，也可做現場大壓板載荷試驗；質量檢驗的數量，應根據場地復雜程度和建筑的重要性確定。對于簡單場地上的一般建筑物，每個建筑物地基的檢驗點不應少于3處；對于復雜場地或重要建筑物地基應增加檢驗點數，檢驗深度應不小于設計處理的深度。

5 其他方面

在實際應用上，當前國內高速公路、機場已大量應用強夯法處理地基，民用建筑上在郊外的大型小區應用也較多，特別是在城市周邊大片的回填土、雜填土上應用特別合適，其優點是：強夯處理后，原欠固結土可直接作為基礎的持力層；承載力大幅度提升，可直接建造多、高層，筆者處理過的一塊場地地基承載力由原80Kpa以下提升到160-220Kpa；整片場地一次性處理后，可消除室內外的沉降差，室外可直接修建道路、排洪、排水溝等各種構筑物；這點比采用樁基有更多的優點；但采用強夯處理也有較多限制；（1）強夯處理影響范圍即有效加固深度一般在5-10米以內，加固深度以下的土層最好沒有軟弱層，一是計算上要進行軟弱下臥層驗算，二是施工時可能會出現這片夯下去那邊鼓起來的現象，軟弱層產生塑性流動；（2）處理的土層最好是碎石土、砂土、低飽和底的粉土與粘性土，濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基；強夯對土質的含水量要求較高，要注意天氣，下雨天多時土質含水量大，有時一兩個都不能施工；但太干燥也不行；要注意有效加固深度以內不同深度其土的密實度是不一樣的，表層的密實，越往下越松散，所以驗收時一般都要作壓板靜載試驗。

強夯法在實際工程中應用還是比較普遍，在施工中要嚴格執行有關技術要求，達到地基處理的要求。

[1]葉觀寶,陳望春,徐超.強夯法地基處理有效加固深度的分析研究[J].上海地質;2003年03期.