強(qiáng)夯法是60年代末、70年代初首先在法國發(fā)展起來的，國外稱之為動(dòng)力固結(jié)法，以別于靜力固結(jié)法。它一般是通過8~30t的垂錘采用8~20m的落距（最高可達(dá)40m），對加固地基土，達(dá)到提高強(qiáng)度、降低壓縮性、改善砂土的抗液化條件、消除濕陷性黃土的濕陷性的目的。

　　1、強(qiáng)夯法加固機(jī)理

　　對強(qiáng)夯法加固地基的機(jī)理認(rèn)識(shí)，首先應(yīng)分宏觀和微觀機(jī)理。宏觀機(jī)理從加固區(qū)土所受沖擊力、應(yīng)力波的傳播、土的強(qiáng)度對土加密的影響作出解釋；微觀機(jī)理，則對沖擊力作用下土的微觀結(jié)構(gòu)的變化，如土顆粒的重新排列、連接作出解釋。宏觀機(jī)理是外部表現(xiàn)，微觀機(jī)理是內(nèi)部依據(jù)。其次，應(yīng)對飽和土和非飽和土加以區(qū)別。

　　2、強(qiáng)夯參數(shù)的確定

　　2.1有效加固深度有效加固深度既是選擇地基處理方法的重要依據(jù)，又反映了處理效果。有效加固深度公式為：

　　式中：H——有效加固深度，m；

　　M——夯錘重，kN；

　　h——落距，m.

　　國內(nèi)經(jīng)驗(yàn)公式：H=h+2D

　　H——有效加固深度，m；

　　h——落距，m；

　　D——夯錘直徑，m.

　　2.2單擊夯擊能單擊夯擊能等于錘重×落距。

　　一般根據(jù)需加固土層的厚度，由修正的梅納公式確定所需的單擊夯擊能，然后選用吊機(jī)，再選擇錘重和落距。

　　式中：H——有效加固深度，m；

　　M——夯錘重，kN；

　　h——落距，m；

　　α——修正系數(shù)，值為0.5~1.0.

　　2.3最佳夯擊能

　　從理論上講，在最佳夯擊能作用下，地基土中出現(xiàn)的孔隙水壓力達(dá)到土的自重壓力，這樣的夯擊能稱最佳夯擊能。在黏性土中，由于孔隙水壓力消散較慢，當(dāng)夯擊能逐漸增大時(shí)，孔隙水壓力相應(yīng)疊加，因此可根據(jù)孔隙水壓力增加值來確定最佳夯擊能。在砂性土中，孔隙水壓力增長及消散過程僅為幾分鐘，因此孔隙水壓力不能隨夯擊能增加而疊加，可根據(jù)最大孔隙水壓力增量與夯擊次數(shù)的關(guān)系來確定最佳夯擊能。

　　2.4夯擊遍數(shù)

　　夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)確定。地基土滲透系數(shù)低，含水量高，需分3~4遍夯擊，反之可分兩遍夯擊。最后再以低能量“搭夯”一遍，其目的是將松動(dòng)的表層土夯實(shí)。

　　2.5間歇時(shí)間

　　所謂間歇時(shí)間，是指相鄰夯擊兩遍之間的時(shí)間間隔。Menard指出，一旦孔隙水壓力消散，即可以進(jìn)行新的夯擊作業(yè)。根據(jù)土質(zhì)情況，Menard建議間歇時(shí)間為1~6周。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對于軟粘土，孔隙水壓力的峰值出現(xiàn)在夯完后的瞬間，當(dāng)兩遍的總夯擊能越大，則孔隙水壓力消散時(shí)間越長，因此，其間歇時(shí)間不能少于4周。我國《港口工程技術(shù)規(guī)范》提出，對透水性差的土，兩遍之間的間歇時(shí)間為1~4周。對于砂性土，孔隙水壓力的峰值出現(xiàn)在夯完后的瞬間，消散只有3~4分鐘。因此，對于滲透性大的砂性土，其間歇時(shí)間很短，即可以連續(xù)夯擊。

　　2.6夯點(diǎn)布置和夯點(diǎn)間距

　　為了使夯后地基比較均勻，對于較大面積的強(qiáng)夯處理，夯擊點(diǎn)一般可按等邊三角形或正方形布置夯擊點(diǎn)。這樣布置比較規(guī)整，也便于強(qiáng)夯施工。由于基礎(chǔ)的擴(kuò)散作用，強(qiáng)夯處理范圍應(yīng)大于基礎(chǔ)范圍，其具體放大范圍，可根據(jù)構(gòu)筑物類型的重要性因素考慮確定。

　　夯點(diǎn)間距可根據(jù)所要求加固的地基土的性質(zhì)和要求處理的深度而定。當(dāng)土質(zhì)差、軟土層厚時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大夯點(diǎn)間距。當(dāng)軟土層較薄時(shí)而又有砂類土夾層或土夾石填土等時(shí)，可適當(dāng)減小夯距。夯距太小，相鄰夯點(diǎn)的加固效應(yīng)在淺處疊加而形成硬層，影響夯擊能向深部傳遞。當(dāng)?shù)鼗�土為黏性土�(xí)r，一般在夯坑周圍會(huì)產(chǎn)生輻射向裂隙，這些裂隙是動(dòng)力固結(jié)的主要因素。當(dāng)夯間距太小時(shí)，會(huì)使已產(chǎn)生的裂隙又重新閉合。夯距通常為5~9m，同時(shí)下一遍夯點(diǎn)往往布置在上一遍夯點(diǎn)的中間，彼此重疊搭接進(jìn)行夯擊，以確保地表土的均勻性和較高的密實(shí)度。

　　3、工程實(shí)例

　　隨著濱海地區(qū)城市建設(shè)的發(fā)展，很多臨海的工業(yè)園區(qū)相繼創(chuàng)立，這些大型工程都面臨著高填方路基加固問題。由于回填土石方數(shù)量巨大，回填料來源較多，如開山土、建筑棄土等，成份復(fù)雜，級(jí)配極不均勻，甚至含有大直徑塊石，加之受潮水水位影響，工期緊迫，采用常規(guī)的處理方法如分層碾壓密實(shí)，既不經(jīng)濟(jì)，也難以滿足工期要求，甚至難以實(shí)現(xiàn)。因此，尋求一種經(jīng)濟(jì)合理、施工方便、效果顯著的高填方路基加固方法，對工程建設(shè)具有重大的實(shí)用價(jià)值。

　　本文以營口市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)沙河大街道路工程為例，對強(qiáng)夯法在工程中的應(yīng)用進(jìn)行論述，對有關(guān)的問題進(jìn)行分析，希望為類似的工程提供參考。

　　3.1試夯設(shè)計(jì)

　　3.1.1確定有效加固深度及單位夯擊能根據(jù)初步現(xiàn)場勘查，該工程樁號(hào)K1+700～K2+500、K2+900～K3+464.08段道路在現(xiàn)狀沙河河道范圍內(nèi)，地表層為松散狀中砂。該段路基需進(jìn)行強(qiáng)夯處理，根據(jù)本工程的特點(diǎn)，強(qiáng)夯加固深度除滿足道路工程需要外，在非填方路段還必須滿足管道基礎(chǔ)的承載力要求。

　　夯擊能為1500KN.m

　　錘重點(diǎn)夯錘重15t滿夯錘重10t

　　落距點(diǎn)夯10m滿夯10m

　　點(diǎn)距按6.0m間距呈正方形布點(diǎn)

　　停夯標(biāo)準(zhǔn)最后兩擊平均沉夯量不大于50mm

　　滿夯點(diǎn)距錘印搭接（1/4）d

　　夯擊遍數(shù)點(diǎn)夯兩遍，滿夯一遍

　　3.1.2強(qiáng)夯前先放出道路界線，夯點(diǎn)布設(shè)依以下幾點(diǎn)為原則：①強(qiáng)夯范圍為兩側(cè)坡角線外3.0m；②保證已有建筑物安全距離；③最后兩擊平均沉夯量不大于5cm；④夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生較大的隆起，控制為小于等于10cm；⑤不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。

　　夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)確定，采用3遍。前兩遍為點(diǎn)夯，最后一遍為低能量滿夯，錘印相接。夯點(diǎn)布置成梅花形，按6.0m間距呈正方形布點(diǎn)。

　　3.1.3夯擊遍數(shù)的時(shí)間間隔兩遍點(diǎn)夯擊之間應(yīng)有一定的時(shí)間間隔，間歇時(shí)間為1～2周。

　　3.1.4強(qiáng)夯主要機(jī)具設(shè)備的要求強(qiáng)夯加固效果在夯擊能相同的條件下與夯錘的底面尺寸密切相關(guān)，夯錘底面積小，強(qiáng)夯效果約好。但是如果錘底面積過小，可能楔入土中造成破壞。因此《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》建議，錘底靜壓力宜控制為25～40KPa.因此夯錘的選擇要根據(jù)施工機(jī)械的起吊能力和起吊高度配備，采用鑄鐵夯錘可在不加大起吊重量和起吊高度的的條件下，提高夯擊效果和加固深度，因此建議最好采用鑄鐵夯錘。在條件所限的情況下，可在鋼殼內(nèi)填充砼制成。

　　夯錘重采用10t、15t.其底面形式采用圓形。錘的底面宜對稱設(shè)置若干個(gè)與其頂面貫通的排氣孔，孔徑可取250～300mm.

　　4、結(jié)語

　　強(qiáng)夯法具有施工機(jī)具簡單、加固效果直觀，加固材料取材方便，工期進(jìn)度易于保證等優(yōu)點(diǎn)。該工程采用強(qiáng)夯法加固地基完全達(dá)到了預(yù)期的工程要求：①地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值顯著提高；②通過預(yù)算價(jià)格進(jìn)行對比，采用此方法來處理地基比其他的加固形式可以大大降低造價(jià)。