强夯法处理地基的技术分析

李小梅

（乌鲁木齐铁建监理咨询有限公司，新疆 乌鲁木齐 830011）

强夯法是反复将夯锤提到高处使其自由落下，给地基以冲击和震动能量，将地基夯实的地基处理方法，它适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土，湿陷性黄土、杂填土和素填土地基。强夯法主要用来提高土的强度，减少压缩性，改善土体抵抗震动，液化能力和消除土的湿陷性。

强夯法在地基处理中造价低，处理效果显著。在2009年我局西站十二街区（周围建筑物距离较远）1#住宅楼施工采取了此方法，效果不错。

强夯法的局限性是在实际应用中产生较大震动，对周边的建筑物构成危险，在城市当中难以应用。

1 一般技术要求与规定

强夯法适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土，湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与粘性土等地基，当采用在夯坑内回填块石、碎石或其它粗颗粒材料进行强夯制置换时，应通过现场试验确定其适用性和处理效果。

强夯施工前，应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。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建设规模及建筑类型确定。

2 设计分析与技术要求

强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。在缺少试验资料或经验时可按以下预估：

单击夯击能（KN·m）碎石土等粉土、粘性土、湿陷性黄土等

注：强夯法的有效加固深度应从最初起夯面算起。

强夯的单位夯击能量，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通过现场试夯确定。在一般情况下，对于粗颗粒土可取1000-3000KN·m/m2；细颗粒土可取1500-4000KN·m/m2。

夯点的夯击次数，应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件：A最后两击的平均夯沉量，当单击夯击能量小于4000KN·m为50mm，当单击夯击能量较大时，不大于100mm；B夯坑周围地面不应发生过大的隆起。C不应夯坑过深而发生起锤困难。

夯击变数应根据地基土的性质确定，一般情况下可采用2至3遍，对于渗透性较差的细颗粒土，必要时夯击次数可适当增加。最后在以低能量满夯2遍。满夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击，锤印搭接。

两遍夯击之间应有一定的时间间隔。间隔时间取决于土中超径孔隙水压力的消散时间。当缺少实测资料时，可根据低级土的渗透性确定，对于渗透性较差的粘性土地基，间隔时间不得少于三至四周；对于渗透性好的地基可连续夯击。

夯击点位置可根据基底平面形状，采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置，第一遍夯击点间距可取夯锤直径的2.5-3.5倍，第二遍夯击点位于第一遍夯击点之间，以后各遍夯击点间距可适当减小。对于处理深度较大或者较大的工程，第一遍夯击点间距易适当增大。

强夯处理范围应大于建筑物基础范围。每遍超出基础外缘的宽度易为设计处理深度的1/2至2/3，并不宜小于3m。

根据初步确定的强夯参数，提出强夯试验方案，进行现场试夯，应根据不同土质条件待试夯结束一周至数周后，对试夯场地进行测试，并与夯前测试数据进行对比，检验强夯效果，确定工程采用的各项强夯参数。强夯地基承载力特征值应通过现场载荷试验确定，初步设计时也可根据夯后原位测试和土工试验指标按现行《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002的有关规定确定。

3 施工技术要点

一般情况下夯锤可取10-20t，其底面形式宜采用圆形。锤底面积宜按土的性质确定，锤底静压力值可取25-40kpa，对于细颗粒土锤底静压力宜取小值。锤的底面宜对称设若干个与其顶面贯通的排气孔，孔径可取250-300mm。

强夯施工宜采用带自动脱钩装置的履带式起重机或其它专用设备，采用履带式起重机时，可在臂杆端部设置辅助门架，或采取其它安全措施，防止落锤时机架倾覆。

强夯施工前，应查明场地内范围的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等，并采取必要的措施，以免因强夯施工而造成破坏。

当强夯施工所产生的振动，对邻近建筑物或设备产生有害的影响时，应采取防振或隔振措施。

强夯施工可按下列步骤进行：清理并平整施工场地；标出第一遍夯点位置，并测量场地高程；起重机就位，使夯锤对准夯点位置；测量夯前锤顶高程；将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平；按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；在规定的时间间隔后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。

强夯施工过程中应有专人负责下列监测工作：开夯前应检查锤重和落距，以确保单击夯击能量符合设计要求；在每遍夯击前，应对夯点放线进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差和漏夯应及时纠正；按设计要求检查每个夯点的夯击次数和夯击沉量。

施工过程中应对各项参数及施工情况进行详细记录。

4 质量检验要求

检查强夯施工过程中的各项测试数据和施工记录，不符合设计要求时应补夯和采取其它有效措施；

强夯施工结束后应间隔一定时间方能对地基质量进行检验。对于碎石土和砂土地基，其间隔可取1-2周；低饱和底的粉土和粘性土地基可取2-4周；质量检验的方法，宜根据土性选用原位测试和室内土工试验。对于一般工程应采取两种或两种以上的方法进行检验；对于重要工程项目在增加检验项目上，也可做现场大压板载荷试验；质量检验的数量，应根据场地复杂程度和建筑的重要性确定。对于简单场地上的一般建筑物，每个建筑物地基的检验点不应少于3处；对于复杂场地或重要建筑物地基应增加检验点数，检验深度应不小于设计处理的深度。

5 其他方面

在实际应用上，当前国内高速公路、机场已大量应用强夯法处理地基，民用建筑上在郊外的大型小区应用也较多，特别是在城市周边大片的回填土、杂填土上应用特别合适，其优点是：强夯处理后，原欠固结土可直接作为基础的持力层；承载力大幅度提升，可直接建造多、高层，笔者处理过的一块场地地基承载力由原80Kpa以下提升到160-220Kpa；整片场地一次性处理后，可消除室内外的沉降差，室外可直接修建道路、排洪、排水沟等各种构筑物；这点比采用桩基有更多的优点；但采用强夯处理也有较多限制；（1）强夯处理影响范围即有效加固深度一般在5-10米以内，加固深度以下的土层最好没有软弱层，一是计算上要进行软弱下卧层验算，二是施工时可能会出现这片夯下去那边鼓起来的现象，软弱层产生塑性流动；（2）处理的土层最好是碎石土、砂土、低饱和底的粉土与粘性土，湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基；强夯对土质的含水量要求较高，要注意天气，下雨天多时土质含水量大，有时一两个都不能施工；但太干燥也不行；要注意有效加固深度以内不同深度其土的密实度是不一样的，表层的密实，越往下越松散，所以验收时一般都要作压板静载试验。

强夯法在实际工程中应用还是比较普遍，在施工中要严格执行有关技术要求，达到地基处理的要求。

[1]叶观宝,陈望春,徐超.强夯法地基处理有效加固深度的分析研究[J].上海地质;2003年03期.