強夯法在建筑地基處理中的應(yīng)用

林勇

摘要：強夯法是利用物體下落時的能量轉(zhuǎn)換機理來進行的一種施工方法，在對軟松地基加固時常用到。由于強夯法所使用的設(shè)備簡單，施工效率高，被得以廣泛應(yīng)用。又由于其產(chǎn)生的一些影響（如振動強度大，產(chǎn)生的噪聲大等）也不可忽視。本文擬介紹強夯法的機理、施工步驟以及施工時對周圍環(huán)境的保護措施，希望對實際施工提供一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：強夯法 能量轉(zhuǎn)換 噪聲

1? 前言

強夯法處理地基最先由法國人創(chuàng)造并投入使用，我國引入強夯法處理地基首先在河北和天津進行了試用，取得了很好的效果，于是該方法得以迅速推廣。強夯法處理地基是應(yīng)用了物體自由下落原理，當物體從一定高度下落時，會將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。強夯法正是用質(zhì)量很大的夯錘從一定高度自由下落的過程中，將夯錘的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能沖擊地基，使地基土壤中的空隙變小，地基土壤變得更加密實，以提高地基土壤強度，夯錘的質(zhì)量大是為了獲得更大的動能從而使土壤獲得較大的沖擊力。當?shù)鼗寥佬再|(zhì)為碎石土、砂性土、飽和度很低的粉狀土、沼澤土、雜土等類型的土壤時，使用強夯法使土壤強度增大，土壤性質(zhì)得到一定的改善，地基變得更加牢固等方面是一個很好的方法。并且對于廢物利用也不失為一個很好的方法。

2? 強夯法介紹

2.1? 強夯法的機理

強夯法是采用強夯產(chǎn)生的巨大的能量對地基的沖擊力，這種沖擊力會迅速在地基中形成強烈的沖擊波，夯錘沖擊地基表面土壤，形成夯坑，產(chǎn)生的沖擊力擠壓周圍土體使土體加固的方法。一般強夯法作用的建筑施工基地面積較大，需要借助起重機用強夯法來加固地基可提高施工效率。通常是用起重機將質(zhì)量龐大的夯錘（質(zhì)量大約為8t-25t）起吊到二到十層樓的高度后，讓其自由下落，到地面時給地基土以強大的沖擊能量，使土體中的空氣排出或壓縮土體，并排出土壤孔隙中的水，從而相當于土壤粒子重新排列，迅速加固，因此可以提高土壤的強度以及地基的承載力。

2.2? 強夯法的特點

從施工的人力、物力、適用范圍等方面來說，強夯法具有施工時使用設(shè)備簡單、數(shù)量少，可連續(xù)作業(yè)，從而節(jié)約了人力，提高了效率等特點。

強夯法使用的設(shè)備簡單，一臺起重機即可，所以只需要一兩個操作機器的人員來操作機器即可。強夯法適用的土壤范圍很廣，凡是具有蓬松性質(zhì)的土壤地基都可以采用強夯法來進行加固，在不破壞土壤性質(zhì)前提下也可達到建筑工地的要求，還會改善土壤性質(zhì)。利用夯錘通常可以使得地基土壤加固縱向深度達6-10米，地基土體強度可提高原來的好幾倍，強夯法使得土壤顆粒緊密結(jié)合，結(jié)構(gòu)強度大大增加。由于采用機械化操作，相比人工施工，施工完成期可縮短一倍多，施工效率高。同時采用強夯法由于只需要機器操作人員，所以也大量節(jié)省了人力。另外，通常強夯法施工過程中不會因天氣或季節(jié)的影響而中斷，整個建筑工程室外施工中的這一環(huán)節(jié)可以一直連續(xù)進行，直到完工。

強夯法中還有一種方法稱為強夯置換法，主要用于對現(xiàn)有地基進行嵌入式加固。強夯置換法是指用夯錘將硬度較高的材料如礦渣、碎石等較粗顆粒填嵌入地基土壤，來填補原來土壤間有空隙的部分或者嵌入較蓬松的土壤中，使土壤加固。

3? 強夯法在建筑地基施工中的應(yīng)用方法

3.1? 強夯法施工步驟

首先要預(yù)計施工場地最深層土體的下沉量，弄清楚施工場地周圍是否有需要保護的建筑物，施工場地地下是否有管道電線等，要先采取相應(yīng)的保護措施并設(shè)定保護標記。接下來清除場地垃圾以及可以去掉的植樹等;然后將施工場地整平，確定夯實點，確定夯錘的位置，估計其釋放高度，安置起重機的地點，最后根據(jù)實際情況設(shè)置必要的排水系統(tǒng)。

一切準備就緒后，強夯工作要分層進行來加固地基土體，先對較深層的土體層進行強夯，接著填土，對中層土體加固，再填土，即最后夯實表層土體。

在強夯過程中，要重復(fù)進行單點強夯、平移幾個過程，直到整體地基全部夯實完，最后平整地基。整個過程中要做詳細記錄。

首先夯實深層土體。起重機將夯錘提升至預(yù)定高度，夯錘自動脫鉤，對準夯實點落下，重復(fù)幾次，道道預(yù)定標準后停止單點強夯，然后起重機掛鉤平移，再夯實另一個夯擊點。全體地基夯實完成后，接下來填土，進行第二層（中層）土體的夯實，重復(fù)深層土體夯實步驟，接著是表層土體夯實，最后平整表層土體，直到完工。整個過程要嚴格記錄夯錘高度，地基深度，填埋土量。

3.2? 強夯法施工技術(shù)的實施

施工技術(shù)包括場地規(guī)模的規(guī)劃，地基的承載力，施工圖紙的設(shè)計，圖紙上夯點的標定及編號，按國家標準設(shè)定強夯技術(shù)參數(shù)，設(shè)計表格，填埋土量的多少，確定完工驗收標準等。具體敘述如下：

3.2.1? 施工前由施工技術(shù)人員在設(shè)計圖紙上標定夯點并編號，以便施工時做記錄。

3.2.2? 施工時，測量人員按照施工標準測量夯錘要落下的距離，確定夯錘高度，并做記錄，嚴格按照設(shè)計技術(shù)參數(shù)，與設(shè)計技術(shù)參數(shù)要吻合或接近，誤差在允許范圍內(nèi)。

3.2.3? 測量人員嚴格如實記錄表格所要填寫的內(nèi)容，如夯錘的重量、下落高度、夯擊次數(shù)、夯點間距、沉量深度、間歇時間等。多次測量并多次記錄。

3.2.4? 每一步驟要進行質(zhì)量檢驗合格后再進行下一步的施工。質(zhì)檢員嚴格按照施工設(shè)計標準的要求，采用隨機抽樣的方法進行檢查，發(fā)現(xiàn)不合格要立即重新夯施。完工后還要進行整體驗收。

3.3? 強夯法技術(shù)的質(zhì)量保證及安全保障

強夯地基施工結(jié)束后，施工企業(yè)方要派相關(guān)工作人員及時對強夯后的地基進行驗收、檢測，確保地基是否穩(wěn)固，以保證后續(xù)建筑施工安全持續(xù)進行。負責地基質(zhì)量檢測的工作人員要首先要十分清楚強夯施工過程，熟悉整個建筑工程項目的實際性能指標，以此作為參考并通過試驗測試地基的承載力，達到施工要求。工作人員在檢測工作中一定要有嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，嚴格按照驗收標準進行檢驗，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題應(yīng)及時上報處理。質(zhì)量至上一方面能保證建筑施工持續(xù)進行下去，同時又保障施工人員的安全，避免意安全故發(fā)生，同時企業(yè)方還要定期組織安全培訓(xùn)活動，提升施工工人的安全意識，使整個施工過程能夠良性發(fā)展。

4? 施工地周圍的環(huán)境保護

4.1? 由于強夯法所用到的機器都是重型機械，夯錘質(zhì)量（或重量）較大，而且在施工過程中產(chǎn)生的沖擊力度大、噪聲大、灰塵大等因素，因此在強夯施工前要一定要先做出造成影響的相應(yīng)的評估，主要估計強夯時夯錘振動的力度、沖擊波波及范圍、產(chǎn)生的噪聲響度值、灰塵等對施工地周圍的居民、學(xué)校、單位、周圍環(huán)境設(shè)施等造成的影響，相關(guān)管理人員要主動與當?shù)丨h(huán)保部門取得聯(lián)系，事先做好溝通并備案，安排好施工時間，以不影響周邊環(huán)境的工作學(xué)習(xí)設(shè)備為限度，制定出相應(yīng)的措施，確保施工同時不破壞周邊的生活工作環(huán)境。

4.2? 防振降噪措施，周圍需要被保護的設(shè)施應(yīng)在它的周圍設(shè)置應(yīng)力釋放孔，周圍挖隔振溝，應(yīng)力釋放孔和隔振溝的深度要大于強夯時振動速度衰減到安全標準速度時的深度，必要時在孔內(nèi)和溝內(nèi)可以填一些木屑、泡沫、廢舊海綿等吸音介質(zhì)來降振。也可以通過降低強夯能級來降振，或者分更多層來強夯，改變技術(shù)參數(shù)，也可以用質(zhì)量較小的夯錘等方法來減小影響。

5? 結(jié)語

實踐證明，強夯法技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于軟松地基土體的加固施工，對軟松土體加固效果良好。強夯法加固地基的施工方法具有設(shè)備簡單，施工方便，適用地基土壤范圍廣，施工周期短，效率高，完全可以不需要建筑材料，因此其工程造價低，很大程度上可以提高建筑工程單位的效益以及社會效益。

參考文獻 ：

[1]王同和.強夯法在地基處理中的應(yīng)用[J].山西建筑，2004.

[2]黃瑛.強夯對已建建筑物的影響[J].中國港灣建設(shè)，2007.