強夯法處理地基是60年代末由法國Menard技術公司首先創用的。這種方法是將很重的錘(一般為100--400KN)從高處自由落下(落距一般為6.40米)給地基以沖擊力和振動，從而提高地墓土的強度并降低其壓縮性。強夯法由于具有效果顯著、設備簡單、施工方便、適用范圍廣、經濟易行和節省材料等優點，得到廣泛的應用。
1．強夯法加固地基的機理
強夯加固機理，首先應該分為宏觀機理與微觀機理。其次對于飽和土與非飽和土應該加以區分。而在飽和土中，粘性土與無粘性土還應該加以區分。另外對于特殊土，如濕陷性黃土等，應該考慮它的特性。
再次，在研究強夯機理時應該首先確定夯擊總能量中真正用于加固地基的那一部分，然后再分析此部分能量對于地基土的加固作用。總的來說強夯法加固地基的機理是:當強夯法應用于非飽和土時，壓密過程基本上同實驗室中的擊實法相同，在飽和無粘性土的情況下，可能會產生液化，壓密過程同爆破和振動壓密的過程相似。對于飽和的細粒土，需要破壞土的結構，產生超孔隙水壓力以及通過裂隙形成排水通道，空襲水壓力消散，土體被壓密。考慮到強夯法加固地基的方式，則加固作用應與土層在被處理的過程中三種
明顯不同的機理有關。即:第一，加密作用，指空氣或氣體的排出:第二，固結作用，指的是水或流體的排出:第三，預加變形作用，指的是各種顆粒成分在結構上的重新排列，還包括顆粒組構或型態的改變。
2.強夯參數的確定
強夯參數包括:單點夯擊能、最佳夯擊能、夯擊遍數、相鄰兩次夯擊遍數的間歇時間、加固范圍和夯點的布置等。
2.1單點夯擊能
一般根據加固土層的厚度以及選用吊機的大小按下式確定:
(1)H=a
固影響深度(m)式中H
W重(KN)
人距(m)
我國所用的錘重為80-250KN，落距25m，其加固深度可達40m.
單點夯擊能二錘重X落距
2.2最佳夯擊能的確定
所謂的最佳夯擊能是指從理論上講，在這樣的夯擊能作用下，地基中出現的空隙水壓力達到土的自重
作者簡介:田大戰(1971.04).男，山西壇城市人，暇士研究生，從.結構工怪研究
許金余(1963.10.男。古林蜻宇縣人，博士。吸很，博.，從事結構工祖.防護工口硯究
漂扣曰于
《工程力學》增刊2003年創0--'qw$
壓力。
粘性土的最佳夯擊能取4次的總能量520KN-m為最佳。砂性土最佳夯擊能為50KN錘在16。落距的條
件下能量取4800KN-m為宜。
2.3夯擊遍數的確定
國內大多數工程夯2-3遍，最后并進行低能量的“搭夯”，即錘印彼此搭接。
2.4相鄰夯擊兩遙之間的間歇時間確定方法
通過實驗發現:對于軟粘土，孔隙水壓力的峰值出現在夯完后的瞬間，當每遍的總夯擊能越大，則孔隙水壓力的消散時間越長。因此，間歇時間不能小于4周。對于砂性土，孔隙水壓力的消散時間只有3-4分鐘，間歇時間很短，即可以連續作業。
2.5加固范圍
加固范圍比加固地基的長度L和寬度B各大出加固厚度H，即
S=(L+H)x(B+H)(2)
3.工程實例
3.1原始資料分析
山西運城民航機場設計為山西省的省內支線機場，其建設可以為進一步改變運城地區乃至整個晉北地區的交通狀況，發展當地經濟建設。運城機場位于運城市以北llKm，大運公路和南同蒲鐵路以北1.5Km處，在陶村、張孝、張金和北王村之間.海拔高程在378M-384M之間.設計跑道中心地理坐標為El11'02
‘02.90836"，N35007'00.74693"跑道方向為真北78001'09.043"，地勢平坦交通便利.運城機場位于運城盆地的腹地，地貌單一，地勢平坦，北高南低，自然地面坡度為5%o，地上構筑物有公路、水渠、架空電纜、微波塔，GSM基站等，土地多為耕地。機場場地地基土為河湖相沉積物，屬上更新統(Q3)，由黃土狀粉質粘土，粉質粘土，砂質粘土，粘土等組成。屬典型的濕陷性黃土、濕陷類型
等級為非自重濕陷I級一非自重濕陷II級，地基夯點分布如圖1,
圖1機場道面夯點分布網格圖
3.2強夯工程施工工藝
工程特點，主要工序施工方案論證:
通過對原始資料的分析，本合同段的主要工程特點為:
(1)機場是在老機場墓礎上改建，具有工程情況、現場情況較簡單的特點。施工用水、電、道路、通訊的條件較好。
(2)場區內土方挖填基本平衡，不需要借土棄土，無高挖方、填土區。土方及強夯工作量較大，S期較為緊張。
(3)場區土方以非自重濕陷性黃土為主，工程施工過程中要特別注意排水。
(4)場地比較平整開闊，周圍無其它建筑物且離村莊較遠便于強夯施工。
根據場區的自然地質情況和上述工程特點結合設計說明和民航機場施工技術規范及補充技術要求，對施工擬采用以下主要施工方案:
3.2.1強夯設計參數
根據本工程地質報告，結合本工程地基處理的要求，綜合分析比較，認為強夯施工技術參數符合本
·傭J，’Rv,夕《工程力學》增刊2003年
工程的實際情況。
(1)點夯一遍完成，單點擊數一次完成;滿夯一遍。
(2)點夯停夯標準:打足單點擊數，最后兩擊的累計夯沉量不大于50mm;滿夯停夯標準:打足單點
擊數，最后兩擊的累計夯沉量不大于30mm,
(3)控制每通夯，推平及碾壓等工序均有一定的間歇時間，點夯與滿夯的間歇時間應達到規范要求
時間;點夯夯坑可在滿夯前的3-5天推平，滿夯后應間隔一段時間再做平整碾壓。
(4)夯坑周圍地面不應發生過大的隆起。
(5)控制夯坑深度，不應發生起錘困難。
3.2.2機械設備的選用
(1)、夯錘
夯錘材料:根據本工程施工的實際情況及設計技術要求，錘底靜壓力為98-196KN:使用的夯錘為園臺
形的鋼筋混凝土錘，每個錘有4個。25-30cm通氣孔。
錘底面積的大小與加固地基土的土質和加固土層的厚度等有關。因此根據本工程的地質情況，在滿足
技術要求的錘底靜壓力的前提下，盡量加大夯錘的著地面積，用以提高強夯對地基的加固效果。
(2)、起重設備
起重能力按照地荃加固深度、錘重和落距三者確定。按照能級不同選用起重能力為20-30T的履帶式
起重機。根據本工程的強夯機具設備，使用滑輪組起吊夯錘，利用自動脫鉤裝置，使錘形成自由落體。
3.2.3施工步驟
(1)清除耕植土并平整施工場地;
(2)測量放點，同時標出第一遍夯點位置:
(3)夯機就位，使夯錘對準夯點位置:
(4)測量夯前錘頂高程;
(5)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:
(6)重復步驟(5)按設計規定的夯擊擊數及控制標準，完成一個夯點夯擊:
(7)重復步驟(3)一(6)，完成第一遍全部夯點的施工
(8)在達到規定時間后，用推土機將夯坑填平，并測量場地高程:
(9)在滿足間隔時間后，用推土機進行平整，并測量標高，且用低能量夯錘進行滿夯;
(10)重復步驟(3)一(6)，完成第二遍全部滿夯的施工:‘
(11)現場進行干密度檢測;
(12)間隔時間在滿足孔隙水壓力消散要求后，用推土機將場地平整，井測量標高;
(13)提交竣工資料。
3.2.4排水系統
強夯法加固地墓，主要是土體受到夯擊能的隙水壓力不斷提高，土體開始液化，夯坑周圍在夯擊能作
用下形成許多樹枝狀裂縫，孔隙水沿土體裂縫處排出。因此，強夯排水十分重要，它直接影響強夯對地基
處理的效果。
在強夯過程中主要考慮排除雨水、地下水和強夯過程中消散的孔隙水。因此，在整個標段施工區域采
用周圍排水明溝作為強夯排水系統，并用集水井進行場內集中強制排水的措施。同時.為避免雨季對強夯
施工的影響，我部除采取強有力的排水措施外，做到盡早結束強夯施工.
為了解決排水問題根據對雨水量、地下水滲透和強夯孔隙水等流量的計算，采用挖設一條底標高為
2.8-3.Om，邊坡1:1，底寬1.50m，溝底縱坡。.5%o-1.O%的排水明溝.及時將場內水量排除。
為了使明溝內積水能夠及時排出，在明溝的特殊部位設集水井，采用7.5-15KW潛水泵不停地將明溝
內積水抽至場外水渠內，保持溝底積水不超過20cm.
明溝兩側坡面及溝底經常派人進行修整，保持坡面穩定，溝底流水通暢。
《工程力學》增刊2003年空O,2---卿
3.2.5強夯過程中幾個常見問題的處理措施
由于地基本身的不均勻性和施工過程中受到外界條件的影響，因而在工程中可能會遇到一些反常的現
(1)“彈籃土”的處理
產生彈簧土的原因是由于地基表層土體的含水量高或者由于夯擊能過大，地基發生塑性剪切變形破壞
或者強夯后，遍與遍之間的間隔時間不夠，孔隙水壓力未消散。
采取的措施:
①排水。
②在夯間打設豎向排水通道，加快土體的排水固結。
③翻曬，暫停夯擊。
④采取“換土法”，即將局部“彈簧土”挖除.
(2)有些夯點在達到規定的夯擊次數后，最后兩擊仍達不到貫入度的要求，或在夯擊過程中夯坑周圍
隆起t過大，夯點出現剪切、重塑變形破壞。
措施:
①排水采用加深明溝，降低場內地下水位:打設碎石樁(或砂樁等)豎向排水通道，加快孔隙水壓力
消散，加速土體固結
②在坑內放里混山石或塊石
③改用底面積大的錘，調整錘擊能t和夯擊次數。
④將達不到要求的夯點，在平面圖上標明，過一段時間以后推平，重新補夯，直到達到要求為止。
(3)夯錘無法按規定擊數夯擊，造成拔錘困難.
措施:
①加強場內排水和降水
②調整夯錘底面積，用錘底面積大，接地比壓力小的夯錘。
③調整強夯施工參數.
4結語
象也是正常的。根據挽們以往施工經驗，主要有以下幾方面:
通過工程實踐.我們得出強夯法在地墓處理中還是有非常大功效的.通過工程積累了經驗，得到了鍛
煉。經濟效益非常明顯。
參考文獻
(1)地荃處理手冊.北京:中國建筑工業出版社，1992
(2)尚世佐.強夯法加固地荃若干問且探討.建筑結構學報，1983
陽〕運坡機場工程資料匯偏.保定:中國航空港，2002
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