分析了强夯法的加固机理、适用范围以及影响加固效果的因素，提出了高速公路施工过程中，利用强夯法大面积加固高速公路软土地基的施工方法、质量检验和注意事项。

  1强夯法概述

  强夯法是法国Menard技术公司于1969年提出的一种地基加固方法。其主要工作原理是将起重机械8-30t(最重可达200t)的夯锤起吊到6--30m(最高可达40m)高度后，自由落下，给地基土以强大的冲击能量(一般为500-8000kN.m)的夯击。经过几十年来的实践，目前己广泛应用于素填土、碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土地基的处理。该方法适用于塑性指数1,-10的土质，对饱和度较高的粘性土、淤泥和淤泥质土地基不适用，突出的表现为:表层土易出现橡皮土，土体抗剪强度丧失，不能承载，同时不能起压实作用，需要以高的代价挖出或处理;深层不能完成主固结沉降，导致工后沉降很大，有效处理深度不大。目前施工中，适合于软粘土的强夯新工艺有:改进现行强夯工艺，采用先用大能量加固深层土体，再用小能量加固浅层土体，或“先轻后重，逐级加能，少击多遍，逐层加固”等新工艺;采用强夯法+人工排水体系十插设塑料排水带，加快土体中孔隙水压力消散(强夯固结);采用在夯坑内回填块石、碎石等粗颗粒材料，强行夯入并排开软土，最终形成砂石桩与软土的复合地基的强夯置迅速排走，减小起锤时与土面间形成真空产生的强吸换(动力置换、强夯挤淤)等。强夯法的缺点是施工时噪声的振动较大，因而不宜在人口密集的城市内使用，适Rib4&CAA2005牟5翻压实机械与施工技术叠髓巍豁纂用于高速公路地基的加固处理，可改善高速公路地基处理后整体不同程度的沉陷，局部差异沉降引起桥头跳车的问题。2强夯法加固地基的施工参数强夯法加固地基的超重设备常用履带式超重机，其重心低，稳定性好，行走方便。强夯法的加固效果与夯锤、落距、夯击能、夯点间距、击数、遍数、间歇时间等施工参数有关。初步确定强夯参数后，要进行强夯试验方案，进行现场试夯，并通过测试与夯前测试数据进行对比，检验强夯效果，并确定工程采用的各项强夯参数。若不符合使用要求，调整设计参数，重新试验，直到满足要求方可正式实施;在进行试夯时，也可采用不同设计参数的方案进行试验比较，择优选用。

  2,1夯锤、落距和夯击能

  (1)夯锤国内夯锤可取8-25t，多采用以钢板为外壳内灌混凝土的锤，也可浇筑成在混凝土的锤上能临时装配钢板的组合锤，以方便运输。夯锤底面有圆形和方形2种，圆形定位方便，稳定性和重合性好，可克服方形锤由于上下2次夯击着地不完全重合，而造成夯击能量损失和着地时倾斜的缺点，采用较广。夯锤中宜设置1-4个直径250-300mm上下贯通的气孔，以利空气CompactionMachinery&ConstructionTechnology.簇象寨器然压实机械与施工技术附力和夯锤下落时的空气阻力，以保证夯击能的有效性。锤底面积宜按土的性质和锤重确定，同时应控制夯锤的高宽比，以防止产生偏锤现象。锤底静压力值可取2540kPa，对于细颗粒土锤底静压力宜取较小值，对于粗颗粒土(砂质土和碎石类土)则选用较大值。

  (2)夯击能单点夯击能为锤重x落距。

  最佳夯击能是地基中的孔隙水压力等于土自重时的夯击能，即无超孔隙水压力。超过最佳夯击能说明土层对能量的吸收已达到饱和。采用最佳夯击能，能保证加固能量的有效利用。

  (3)落距夯锤确定后，根据需要的单点夯击能量，就能确定夯锤的落距。国内通常采用的落距为8-25m。对相同的夯击能量，常选用大落距的施工方案。夯击时重锤高落，则单击能量大，夯击击数少，夯击遍数相应减少，能将大部分能量有效地传到地下深处，增加深层夯实效果，减少消耗在地表土层塑性变形的能量，加固效果和技术经济效益均较好。

  2.2夯击点布置及间距(夯距)

  (1)夯击点布置夯击点布置视建筑物结构类型、荷载大小、地基条件等情况而定，一般为三角形或正方形。考虑应力扩散作用或需消除液化，加固范围一般应大于加固深度，对边坡稳定应超出最危险滑弧范围。

  (2)夯击点间距(夯距)夯距通常为5-1.5m，一般根据地基土的性质和设计加固深度及夯击能量的大小等因素而定。夯距过大，会出现部分地方夯击效果差。夯距过小，相邻夯击点的加效应将在浅处叠加而形成硬层，影响夯击能向深部传递;还可以使土的侧向挤密作用加剧，延长孔隙水压力的消散效果。同理，为使深层土得以加固，第一遍夯击点的间距要大，下一遍夯击点往往布置在上一遍夯击点的中间。

  2.3夯击击数和遍数

  (1)夯击击数夯点的夯击击数，应按现场试夯得到的夯击击数和夯沉量曲线确定，且应同时满足最后2击的夯沉量不大于50mm，当单击夯击能量较大时不大于100mm;夯坑周围地面不应发生大隆起;不因夯坑过深而发生起锤困难等条件。各夯击点的夯击数，应使土体竖向压缩最大，而侧向位移最小为原则，一般为4-10击。

  (2)夯击遍数夯击遍数应根据地基土的性质和平均夯击能确定，一般为1-8遍，粗颗粒土，遍数少，细颗粒土，遍数多。国内施工通常用2-3遍，最后进行一遍低能量“搭夯”，锤印彼此重叠搭接，确保表层土的均参数，考核施工设备的性能，为正式施工提供依据。试I&RM&CM2005牟5翻匀和较高的密实度。对于饱和软粘土需要采用分遍夯

  击的方法，以获得较高的承载力和压缩模量。

  2.4间歇时间

  各遍夯击间的间歇时间根据加固土层中孔隙水压力消散时间而定。对砂性土，孔隙水压力的峰值出现在夯完后的瞬间，消散时间约2-4min，可连续夯击。对粘性土，由于孔隙水压力消散较慢，当夯击能逐渐增加时，孔隙水压力也相应的叠加，一般为1--6周。如对粘性土地基埋设袋装砂井或塑料排水带，加速了孔隙水压力的消散，可缩短间歇时间。同时，如根据施工流水顺序先后作业，两边间可以连续夯击。

  2.5垫层铺设

  为能支承超重设备，有利于机械作业，同时既加大地下水位与地表面的距离，又扩散“夯击能”，防止夯击效率的降低，强夯前要求拟加固的场地必须具有一层稍硬的表层，有时必须铺设垫层。垫层厚度随场地的土质条件、夯锤重量及其形状等条件而定。垫层厚度一般为0.5-2m，且不能含有粘土。垫层厚度不易过小，过小不起作用;也不易过厚，过厚时在锤底形成大的垫，扩散动应力，减少机械对下部软弱土的加固作用。对场地地下水位在2m深度以下的砂砾石土层，可直接施行强夯，无需铺设垫层;对地下水位较高的饱和性粘土与易液化流动的饱和砂土，都需要铺设砂、砂砾或碎石垫层(不能含有粘土)，以形成覆盖压力，减少坑侧土隆起，避免土体发生流动，使坑侧土得到加固。

  3施工方法

  3.1施工步骤

  清理并平整场地;铺设垫层;标出第一遍夯击点的位置，并测量场地高程;超重机就位，使夯锤对准夯点位置;测量夯前锤顶标高;将锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下降后放下吊钩，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;完成第一遍全部夯点的夯击;用推土机将夯坑填平，并测量场地高程;在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层土夯实，并测量夯后场地高程。如果夯坑内或场地内有积水应及时排除。当强夯施工时所产生的振动对临时建筑物或设备产生有害影响时，应采取防振或隔离措施。

  3.2施工控制要点

  (1)在正式施工前作强夯试验，以校正各设计施工

  压实机械与施工技术暑}}sars}z}n}rCompactionMachinery&ConstructionTechnology飞鱼‘坦尸圈吸蜘母四翻映幽f-

  5工程实例

  5.1工程概况

  夯应有单点及小片试区，必要时应有不同夯击能的对比，以提供合理的选择。郑州至洛阳高速公路是连接国道主干在河南境(2)在了解研究强夯设计意图及设计方案的基础上，提出意见，使方案更趋完善、合理。内的一段，全长122kmo沿线跨越高山深谷，地质情况复杂。根据勘测报告，郑洛路第十标段其地层自上而下(3)上场的施工机具:吊车、夯锤、自动脱钩装置及分别为:辅助施工的推土机、碾压机。

  (4)夯实过程的记录和数据包括:每个夯击点的每(1)软塑一流塑状耕植土及第四系冲积、淤积低液

  限粘土及淤泥质土，软塑一流塑状层厚2-4m，承载力击夯沉量、夯坑深度、开口大小、夯坑体积和填料量场

  地隆起、下沉记录;每遍夯后场地的夯沉量及填写料量基本值为80-100kPao

  (2)第四系冲积及坡残积土，未揭穿，承载力基本记录;附近建筑物的变形量监测;满夯前根据设计基底

  标高，考虑夯沉预留量并整平场地，使满夯后接近设计

  标高。

  值为150-160kPa。依据该地区软弱层厚、粘土土质的

  特点，根据目前中国许多高速公路地基处理后都有不

  (5)对每个夯点的最后一遍夯击及满夯，应控制最同程度的沉陷，桥头跳车普遍存在的现象，结合本区段

  在大量的开挖石方和砂砾的条件，对软弱层厚度大于3后2击的贯入度符合设计或试验要求值。

  (6)在饱和软弱土地基上施工，应有一定厚度的砂m、小于6m的路段，设计时提出在基底满铺片石、按正

  方形布点，用15--18t的重锤强夯入软弱层3-5m置换

  的处理方案。

  砾石、矿渣等粗粒料垫层，以保护吊车的稳定。

  (7)注意吊车、夯锤附近人员的安全，为防止飞石

  5.2施工情况

  本标段强夯施工的参数为:

  伤人，吊车驾驶室应加防护网，起锤后，人员应在10m

  以外并戴安全帽，严禁在吊臂前站立。

  (1)锤径1.5m;(8)强夯过的场地需要作加固效果的评价，强夯检

  验在场地施工完成并经过时效后进行。(2)锤重180kN;

  (3)夯锤提升高度6.7m，夯锤落距1119m;4质量检验

  (4)夯击能1200kN-m;4.1质量检验

  强夯施工结束后间隔一定时间方能对地基加固质(5)夯点布置，按等边三角形基底满堂布置，夯点

  间距3.5m;量进行检验。在夯坑内、夯坑外和夯击区边缘，根据场

  地复杂程度和建筑物的重要性，确定检测点数量。检验

  深度应不小于设计处理的深度。

  (6)填料为开山块石，最大粒径不小于60cm，无侧

  限抗压强度不小于15MPa;

  (7)基底满铺砂砾层及土工格栅。

  以最后3击的分击夯沉量之和不大于20cm，且其中

  质量检验方法:室内试验(检测抗剪强度指标、压

  缩模量或压缩系数、孔隙比、重度、含水量等);十字板

  每一分击夯沉量均不大于10cm为终止夯成孔标准控制试验;动力触探试验(包括标准贯入试验);静力触探试

  验;旁压仪试验;载荷试验;波速试验等。击数重。每遍间不考虑间歇时间。夯击数为:从基底往下

  0-2m以内8-10击，2-4m为6-8击，4m以下为4-6击。4.2现场测试

  现场的测试工作是强夯施工中的一个重要组成部5.3质量检测

  根据武汉力学岩土工程检测中心对该段强夯块石分。测试工作包括地面及深层变形(地面沉降观测、深

  层沉降观测和水平位移观测)、孔隙水压力、侧向挤压嫩复合地基的静荷载试验和瑞波利测试，检测数据为:

  块石墩单墩承载力达到400-417kPa之间;单墩复合地

  基承载力达到236-265kPa之间，均值为245kPa;对应

  力、振动加速度几个内容。在大面积施工之前应选择面

  积不小于400m2的场地进行现场试验，取得设计数据，

  以确定夯距、夯击影响范围、间歇时间以及饱和夯击能的瑞波利波速在120-160m/s之间，平均值为140m/s,

  强夯置换法处理软弱地基效果显著，完全符合设

  计要求，可作为施工验收标准。

  等参数，了解压力增量沿深度的分布规律以及施工时

  的振动对现有建筑物的影响等，检验、检查强夯施工过

  收稿日期:2004-12-20程中的各项测试数据和施工记录，不符合设计要求时

  应补夯或采取其他有效措施.