强夯法施工技术分析

尹样红

（长沙市公路桥梁建设有限责任公司，湖南 长沙 410205）

强夯法是指通过设备将重锤升至高处，利用重锤自由落下的能量夯击土体，实现加固土体的目的。强夯法施工技术在湿陷性黄土、碎石土及砂土等地基中应用广泛，适用于煤矿、公路、机场及建筑等工程项目的地基处理。对强夯法施工技术的研究，有助于强夯法施工技术的规范应用与推广普及。

1 工程概况

文章以某地基加固工程为例，论述强夯法施工技术的应用方法，为施工单位应用强夯法施工技术提供帮助。该地基加固工程所在区域的土层分布包括素填土、淤泥质粉质黏土、黏土及粗砂等12个单元层，岩性相对复杂，土质均匀性偏低，计算所得的地基承载力不满足工程施工要求。结合工程状况，施工单位综合对比强夯法、排水固结法及搅拌桩法，选择可行性、经济性及安全性兼备的强夯法为施工技术。

2 强夯施工参数确定

在应用强夯法进行地基施工前，施工单位选择试验段进行强夯试验，用于确定最佳强夯参数，确保加固处理后的地基满足工程建设要求。在强夯试验中，施工单位设计不同强夯参数，对比夯坑周边区域的地表变化，明确最佳夯击能，进而明确最优强夯参数。

2.1 夯击能计算方法

在夯击能计算中，施工人员按照Menard修正公式，明确强夯法施工中起重机的起吊能力，以此计算起重机的预期加固深度[1]。通常来说，不同重量的夯锤提升的高度不同，获取的夯击能有所差异。要想获得较高的夯击能，应提高夯锤的重量，确保夯锤在安全高度范围内施工。对于不同土质，强夯法的加固效果不同，施工单位可利用修正系数获取准确的有效深度，进而评估不同夯击能下的预期加固深度[2]。在此基础上，施工单位结合加固深度要求，明确夯击能要求，进而设计合理的夯锤重量与提升高度。在明确夯锤重量与提升高度后，施工单位需结合工程特点，设计点夯、满夯次数及夯击点间距等参数。

2.2 最优夯击参数

基于上述原理，案例地基加固工程的施工单位进行强夯试验，对比不同强夯参数下的地基物理力学参数，明确最优夯击参数。结合案例地基加固工程施工现场的土层分布特点，施工单位将其划分为五个区域。

（1）1号区域。施工单位将点夯单击夯能设计为2000kN·m，点夯遍数为1次，夯点间距为3.5m×3.5m正方形，点夯单点击次数为10～14，停夯标准为最后两击平均夯沉量≤8cm；满夯单击夯能为800kN·m，满夯遍数为1次，夯点间距为d/4搭接，满夯单点击次数为4～5，停夯标准为最后两击平均夯沉量≤5cm。

（2）2号区域。施工单位将点夯单击夯能设计为2000kN·m，点夯遍数为1次，夯点间距为3m×3m正方形，点夯单点击次数为10～13，停夯标准为最后两击平均夯沉量≤8cm；满夯单击夯能为800kN·m，满夯遍数为1次，夯点间距为d/4搭接，满夯单点击次数为4～5，停夯标准为最后两击平均夯沉量≤5cm。

（3）3号区域。施工单位将点夯单击夯能设计为2500kN·m，点夯遍数为1次，夯点间距为3.5m×3.5m正方形，点夯单点击次数为10～14，停夯标准为最后两击平均夯沉量≤10cm；满夯单击夯能为800kN·m，满夯遍数为1次，夯点间距为d/4搭接，满夯单点击次数为4～5，停夯标准为最后两击平均夯沉量≤5cm。

（4）4号区域。施工单位将点夯单击夯能设计为3000kN·m，点夯遍数为1次，夯点间距为3.5m×3.5m正方形，点夯单点击次数为10～15，停夯标准为最后两击平均夯沉量≤10cm；满夯单击夯能为100kN·m，满夯遍数为1次，夯点间距为d/4搭接，满夯单点击次数为4～5，停夯标准为最后两击平均夯沉量≤5cm。

（5）5号区域。施工单位将点夯单击夯能设计为4000kN·m，点夯遍数为1次，夯点间距为4m×4m正方形，点夯单点击次数为10～16，停夯标准为最后两击平均夯沉量≤10cm；满夯遍数为1次，满夯单击夯能为1000kN·m，夯点间距为d/4搭接，满夯单点击次数为4～5，停夯标准为最后两击平均夯沉量≤5cm。

3 强夯法施工流程

在明确强夯参数后，施工单位按照施工准备→测量放线→点夯→整平→满夯→找平→质检流程进行强夯施工。

（1）施工准备。在强夯施工前，施工单位应做好准备工作，保障各项工序规范有序进行[3]。在案例地基加固工程中，施工单位结合强夯参数要求，合理选择起重设备与夯锤。起重机型号为CH500型履带式起重机，夯锤重量为283kN，锤径为2.3m。同时，组织施工人员与管理人员进行技术交底工作，深化其对案例地基加固工程的认识，并选择合适区域作为样板段，按照强夯参数开展试夯施工，结合样板段的强夯夯沉量等参数进一步优化施工工艺与各项参数。

（2）测量放线。在试夯完成后，施工单位明确最佳施工工艺与参数，划分强夯施工范围，进行测量放线工作，根据网格网明确施工现场的高程（1号区域与2号区域应用10m×10m网格网测量，其余区域用20m×20m网格网测量），并设置桩体作为标识。在测量放线工序中，要求夯点的布置误差不超过5cm，并在点夯施工前于土体表层铺设垫层，保障点夯有效性。

（3）点夯。在点夯施工中，施工单位严格按照明确的强夯参数施工，在每击完成后，记录土体的沉降量，观察土体是否出现异常。如发现单击后夯沉量出现急剧变化，应立即通知领导，分析异常出现的原因。同时，施工人员要观察夯击时是否出现偏锤或歪锤现象，以便及时调整，保障施工质量。

（4）整平。点夯施工完成后，施工人员对坑底进行垫平处理，如发现坑内出现大量积水，立即采取排水措施，并按照20m×20m的网格测量施工现场的推平高程，为后续满夯施工的垫层厚度提供指导。

（5）满夯。在满夯施工中，施工单位严格按照明确的强夯参数施工，在夯击完成后按照点夯后的整平流程与参数进行整平处理。

（6）找平。整平完成后进行找平填隙碾压处理，选择未风化或中等风化基岩的石屑作为找平填隙材料，填充不平整区域或缝隙，再通过25t压路机对施工现场进行碾压处理，确保地基加固后的压实度、平整度满足工程要求。

（7）质检。在施工完成后，施工单位进行道面影响区检测、变形检测，分析地基加固是否满足工程要求。

4 强夯法施工注意要点

基于案例地基加固工程的强夯法施工流程，文章总结如下施工注意要点，为其他施工单位应用强夯法施工提供帮助，以规范施工操作，保障强夯法施工技术优势有效发挥。

4.1 明确强夯施工技术要求

在案例地基加固工程中，施工单位结合施工现场土层与土质特点，将其划分为不同区域，分析其夯击能，明确不同区域对应的强夯施工参数，进而明确强夯施工技术要求，为工程实践提供指导，确保强夯法施工符合工程要求。例如，在点夯施工中，施工单位明确夯点间距、夯点布置及夯击遍数等参数，为施工单位开展夯击施工、停止夯击施工提供详细指导。

同时，施工单位应结合强夯法施工特点，明确如下技术要求：第一，将锤底静压力控制在25～50kPa；第二，在夯击过程中确保同个区域的夯击能相同，并记录每击夯沉量，及时发现夯击期间出现的异常，查找原因，并进行针对性处理；第三，避免夯击过程中出现起锤障碍，要求夯坑四周保持平整，不可出现高度隆起；第四，在点夯施工前后与满夯施工完成后，均需进行推平处理；第五，如发现单击夯坑出现深度过大现象，需向夯坑内填补碎石，确保夯坑标高符合要求。

4.2 加强强夯施工排水处理

针对强夯施工期间出现的积水现象，施工单位应在施工现场设置排水沟，避免积水过多影响强夯质量，并在强夯施工完成后处理排水沟，保障施工现场地基的完整性，使其压实度、平整度符合工程要求。对于案例地基加固工程，施工单位分别在强夯区与换填区设置排水沟，排水沟与地下水源头相连接，深度为2m，宽度为0.5m，坡度为0.5%～1%。强夯施工完成后，对于不同区域，采取不同排水沟处理方法。在强夯区，施工单位将排水沟清理后，按照1∶2的比例开挖台阶，台阶的高度为50cm，宽度为100cm，进行回填土施工，回填高度为道槽设计标高减50cm，再回填碎石至道槽标高。在换填区，施工单位将排水沟清理后，按照1∶2的比例开挖台阶，台阶的高度为50cm，宽度为100cm，进行分层回填，碾压时要求其压实度达到0.96。

4.3 做好施工质量检测工作

在案例地基加固工程中，强夯施工的质检包括道面影响区检测与变形检测两部分。

在道面影响区检测中，施工单位利用水准仪检测高程参数，检测误差应在-20～+10mm范围；通过3m直尺检测平整度，检测误差应在20mm以下；通过原位实验检测道基反应模量，要求该参数不低于60MN/m3；通过灌砂法检测垫层干密度，要求该参数大于1.9g/cm3；通过灌水法检测垫层固体体积率，要求该参数超过83%。

在变形检测中，因案例地基加固工程的五号区域存在淤泥质粉质黏土，施工单位在强夯完成后进行沉降量检测，评估五号区域是否出现变形，分析其是否满足工程施工要求。在沉降量检测中，施工单位每10d检测1次土基沉降量，在工程完工后每3个月进行1次道面沉降检测。选择沉降板为检测工具，沉降板的底板为800mm直径的钢板，测杆为φ80mm×5mm的镀锌铁管，将至少50cm的底板埋入土层内，保障检测的准确性。检测结果显示，土基与道面的沉降量均满足工程要求。需要注意的是，在地基加固工程的变形检测中，当施工区域出现暴雨、地震或其他异常状况时，需立即增加沉降量检测频次，保障检测结果的准确性与权威性。

5 结束语

综上所述，在强夯法施工中，施工单位应在地基加固施工前选择合适区域进行试验，明确夯击能、夯击遍数、夯击间距等参数。然后按照施工准备、测量放线、点夯、整平、满夯、找平、质检流程施工。在施工过程中，施工单位应明确强夯施工技术要求，加强强夯施工排水处理，做好强夯施工质量检测工作，保障强夯法施工规范有序进行，切实发挥强夯法优势。