摘要：碎石土，沙土，黏性土，湿陷性黄土及填土地基是影响我国大多数地区地基稳定性的主要因素，是引起构筑物破坏的主要形式。经济有效又可靠安全的处理黄土湿陷性等地基，对保证建筑结构稳定性具有重大的现实意义。强夯法地基处理技术是一种常见，有效的地基处理方法，它是将很重的锤从高处自由落下给地基以冲击和振动，从而提高地基土的强度并降低其压缩性。但对大面积碎石土，沙土，黏性土，湿陷性黄土等地基的处理仍有很大的困难，是建筑工程的一个技术难点，值得深入探讨。
关键词：房建工程；强夯法；地基加固；施工
引言
强夯法作为一种效果显著、设备要求简单、施工方便、使用范围广、经济易行和节省材料的处理地基的方法，对于房屋建筑工程施工具有巨大的意义。
1 强夯法的由来、施工优点
强夯法处理地基（如图1）是上世纪60年代末由法国梅纳德（Menard）技术公司首先创用的。该方法是借重锤从高处自由落下给地基土施以冲击力和振动，从而达到提高地基土的强度并降低其压缩性，还能改善其抗振动液化的能力和消除土的湿陷性。此方法在开始时仅用于加固沙土和碎石土地基。经过几十年来的应用与发展，它已适用于从砾石到粘性土的各类地基土，这主要是由施工方法的改进和排水条件的改善。
2 强夯法加固地基施工
近年来，国际上开始采用信息化施工。这种施工方法是在现场施工过程中进行一系列测试，将实测的结果，利用电子计算机进行信息处理，对地基改良效果做出定量评价，然后反馈回来修正设计。然后再按新的方案进行强夯施工。如此反复进行，直到达到预定目标。从而可以弥补设计情况欠明，或设计人员将地基理想化，简单化后所带来的与实际情况不符的缺点，保证整个场地均匀性。例如，施工场地地基不均匀，但事先并未查明，以致按同一个方案进行夯击，经现场实测，电子计算机进行信息处理，立即显示某部位地基改良效果不理想，这样当即可采用补夯措施，从而保证场地均匀性。信息化施工使工程的安全性、经济性及高速率融为一体，也被称为RCC。目前信息化施工尚不够完善，为了更迅速地并尽可能多的得到地基改良效果的信息，正在改进检测手段及信息处理装置。
3 强夯机械设备选用
强夯法的主要设备包括：夯锤、起重机、脱钩装置等三部分。
3.1 夯锤
夯锤的大小选择：夯锤的重量与欲加固的土层的深度和落距有关。一般夯锤可选用10～25t。
夯锤的材质最好为铸钢，如条件所限，则可用钢板壳子内填混凝土。夯锤的底面积问题：底面积大小与土的类别有关。一般来说，对于砂质土和碎石土，采用底面积为2～4m2较为合适；对于一般第四级粘性土建议用3～4m2：对于淤泥土建议采用4～6m2为宜。
3.2 起重设备
根据设计夯能选择起重设备作为强夯机，一般点夯选用起重量为25～50t的履带式起重机；平夯选用起重量为15～50t履带式起重机，采用自动脱钩装置；锤底面积3～5m2。
3.3 脱钩装置
当锤重量超出吊机卷扬机的能力时，就不能使用单揽锤施工工艺。此时只有利用滑轮组并借助脱钩装置来起落夯锤。此外，推平机械宜选用发动机功率不低于100kW的履带式推土机，同时应配备16t以上振动式压路机作为最终振动碾压机械。
4 施工工艺
4.1 施工程序
平整场地挖掘排水沟形成排水系统；一般情况下应在大面积施工前进行地基加固强夯试验；根据设计单击夯能预估值，进行最佳夯能试验；实施单击夯击能试验，对选定的单击夯击能试验坑，测定每次夯击所对应夯坑的体积V0m3和夯坑周围土体隆起或沉降的体积V1m3，求出有效夯实系数β值β=（V0-V1）/V0，通过夯击能量与土体有效夯实系数的关系绘成曲线来确定最佳夯击能；依据初步选定的设计参数进行试验区施工，期间同时测量试验区孔隙水压力数据，分析总结其变化规律及其消散度，确定强夯的影响深度和土体在强夯作业时的固结过程，研究确定土层最佳夯击能及施工间歇时间，避免出现橡皮土；进行试验区地基检测，测试强夯加固地基的各项物理力学指标；根据试夯结果，应对试夯前选定的技术参数进行必要地分析、校正，以确定最终强夯施工技术参数指导大面积施工；进行大面积地基加固施工；强夯加固地基检测，办理交工验收手续。
4.2 强夯施工方法
满夯施工。点夯施工完成，等孔隙水消散到设计要求以后，进行满夯施工；满夯施工主要加固点夯夯坑底标高以上部分的夯间土；满夯施工一般采取1/4锤径双向搭接，夯击遍数、每点击数以及搭接均应保证，不得出现漏夯现象。
4.3 施工工艺
4.3.1 测量放样
采用1台DS-3水准仪和1台J6经纬仪按施工图要求确定强夯区域及点位布置，并在强夯范围外设置坐标控制网点基桩，同时在其周围合理布置水准点作为控制高程、路基沉降的依据。
4.3.2 施工要点
垫层的铺设：在推土机场地平整之后，铺设0.5～2m厚的碎石垫层，以利于夯击时场地的排水，方便机械通行，并使夯击能扩散。
强夯施工：当夯点定位后，在预定观测地段中埋设好测压（夯击应力、孔隙水压力）、测振（频率、振幅、波速）、测变形（土中、地面）的设备后，即可按设计要求分批、分遍施工夯击。在点夯时，要对每一夯点的能量，夯击次数，每次夯坑沉陷量、夯击坑周围土的隆起量以及埋设测点要进行量测和记录，并注意夯击振动的影响范围和程度。点夯完成后按设计要求进行满夯。 4.4 振动碾压
一般的强夯地基处理设计最后都要求采用振动碾压，满夯结束后进行场地整平并测量其标高（整平时考虑相应的沉降量），最后用振动碾压机振动碾压，测量最终场地高程作为交工验收基础资料。
5 施工质量保证措施
建立健全高效的质量保证体系和施工人员树立高度的质量意识是工程项目质量保证的首要措施。
“水”对强夯法处理地基工程质量有着举足轻重的关系，施工时必须对此有足够的认识，采取切实有效地措施控制地基土含水量在合理的范围内施工。对我国南方地下水位较高、多降雨地区，认真重视施工排水工作，尽量降低地基土的含水量；对于北方地下水位偏低、少降雨地区，在地基土含水量偏低时可考虑向夯坑中加注适量水分，保持地基土接近最佳含水量以取得理想的地基处理效果。
强夯法处理地基施工机械中的夯锤对工程质量的影响比较显著，施工中夯锤的有关参数应与试夯时选定夯锤参数相一致；技术人员在开夯前应检查夯锤参数、落距是否正确，以确保单位夯击能符合设计要求。
测量人员必须精心测量记录每坑每击的夯沉量和每个夯点的夯击次数，发现夯锤倾斜时应将夯坑底部填平后继续夯击。测量应在仪器精平和水准塔尺垂直状态下进行，确保施工过程满足设计要求。
强夯定位放线偏差，控制点允许位移±20mm夯点定位允许偏差为±50mm：夯击时，夯击点中心位移偏差应小于150mm。在每遍点夯施工过程中及结束后，质检人员进行严格认真地检查，及时发现并杜绝少击漏夯现象。
夯击施工过程中，当发现异常情况时应及时与设计、监理联系，共同商讨处理，严禁擅自改变施工参数。
施工记录应详实齐全，以备日后查阅。施工后，综合分析测量记录，然后做出初步的评价，并进行总结。同时配合业主组织专业部门进行荷载板试验，检测路基加固的效果，检验点数量应满足设计及规范要求。施工后，综合分析测量记录，然后做出初步的评价，并进行总结。同时配合业主组织专业部门进行荷载板试验，检测路基加固的效果，检验点数量应满足设计及规范要求。
6 强夯震动对周围建筑物的危害
强夯施工引起的地面振动主要是垂直向加速度比较大，加速度随着与夯点距离的增加而迅速减少，因此理论上讲强夯施工与周围建构筑物距离越远越安全。
为了减小强夯施工对周边建构筑物的影响，一般采取在夯区周围设置一定深度的隔振沟（隔振沟具体的断面尺寸应参照单击夯能、场区地下水位等确定，原则上深度不小于3m）；高地下水位和高含水量时应在全场设孔隙水压力计监测孔隙水压力变化情况。试验证明强夯施工影响范围一般为10～15m（周边为精密仪器车间和有特殊要求的除外），设置隔振沟和不设隔振沟相比强夯引起的地基土振动加速度可减少一倍。
7 结语
随着施工技术的发展，强夯法和辅以碎石桩、塑料排水板等方法的强夯法处理地基被广泛应用，同时还出现了原土强夯和动力置换强夯等工艺。强夯法以其施工期短、费用低、效果明显、施工工艺简单等优点在房建工程施工中被广泛推崇，并取得了很好的社会效益和经济效益。
参考文献
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