強夯法在建筑工程地基處理中的應用

田 剛

山西機械化建設集團有限公司（030009）

強夯法因具有工藝簡單、易于作業、較強的實用性等特點，在建筑工程施工中被廣泛應用。在強夯法作業下，基礎地基的強度可達到成倍提升的效果。因而對建筑工程地基處理中應用的強夯法進行研究，具有極大的應用價值與現實意義。

1 強夯法概述

強夯法又稱動力壓實法，即利用起重機將重量為8～40 t 重的夯錘，起吊至高空，并反復實施自由落體動作，使夯錘及在下落過程中所產生的重力對建筑工程地基形成振動力與沖擊力，降低地基土體壓縮性。這種加固方法可通過對土壤液化條件的不斷改變，逐步減少土體的濕陷性，提升土層均勻性，盡量消除不均勻沉降，實現地基強度的不斷提升。

強夯法是由傳統的夯實作業演變，經過與現代工藝技術結合，被應用于建筑工程中的一種較為成熟的施工作業技術形式。在傳統作業形式下，強夯法多在粗粒土和低飽和度細粒土中應用，后經技術開發，逐步被應用于多種土體中[1]。如人工填土、低飽和度粉土、各類砂性土等。對加固較為困難的大塊碎石或雜填土具有較高的加固作用與效果。強夯法具有對土體適應性強，應用廣泛、加固效果明顯、操作簡易、節約資源以及施工周期偏較短等特點。

2 強夯法在地基處理中的應用方式

2.1 施工準備

應用強夯法進行建筑工程地基處理，是對地基土體進行反復夯實與擠密的過程。在施工前，應優先對工程施工現場情況作初步的踏勘，以便了解和掌握施工現場的地形、水文地質條件等，如土體含水率等。在踏勘完成后，需進一步對地基施工范圍內的土體進行含水率的普查，以此為夯擊次數和夯錘所選重量進行初步的數據設定[2]。在此基礎上，對施工現場周邊環境、地貌以及各類影響因素等進行了解，并進行施工方案的編制。然后，針對施工現場的實際情況，對施工人員進行必要的崗前培訓與安全質量教育。技術人員要為施工人員做好強夯作業的技術交底工作，使施工人員對現場情況及強夯作業有更為深入的了解和掌握，為強夯施工作業質量的有效提升奠定堅實的基礎。

2.2 現場勘查

待施工人員與機械設備入場后，需要先對施工現場作進一步的實地勘察。如采用鉆探及原位探測等方式，分析出建筑工程地基位置土體的填土性質與成分數據，便于后續強夯施工質量的提升和夯實方案的科學構建。同時，通過對現場勘查，也能夠為施工團隊的試夯作業提供數據支持。

2.3 試夯作業

為確保建筑工程地基處理的完善性，提升夯實作業水平，需在施工現場進行實地勘察后，在回填區實施試夯操作，以此獲取更為精確的夯實數據，如夯實作業所需擊能大小、夯擊時起吊高度與距離等。需對試夯作業結果進行分析，以此來確定實際夯實作業中數據的精確性，確保強夯施工技術的效果，滿足建筑工程地基的承載力。待試夯作業完成后，除檢測施工效果外，還應對強夯工藝的施工情況加以檢查，測量出試夯作業的夯實量、夯實次數、夯擊深度以及所形成的有效擊能等，并將其與承載力和壓實度等數據進行比較，以此判斷出試夯作業能否達到設定標準的要求。如實施試夯作業未能達到設定標準，應要求設計單位依照檢測數據結果，查找失敗原因，設計調整方案，進行二次試夯準備[3]。

2.4 夯實操作

在夯擊作業前，需要應用試夯過程中所得出的檢測數據，對夯實效果作出判斷。如若土層＞4 m，則夯實效果不佳。因此，需以兩次夯實作業完成強夯施工。一般情況下，首次夯實作業所需的擊能要高于二次夯實作業擊能數值。在采用三角定位法來進行夯實點設定后，實施首次夯實作業。此次夯實作業不僅要做到夯實間距的規范化設定，還要為二次夯實作業提供數據，確保二次夯實作業后，建筑工程地基土體的擠密性與均勻性良好。

3 強夯法在地基處理中的應用要點

3.1 強夯、夯實次數與擊能控制

在強夯作業中，無論是夯實次數或基土夯擊擊能等，均需要做到嚴格的管控，這也是確保強夯效果的重要內容。首先，施工人員依照前期試夯結果，結合夯擊作業設計情況、現場實際情況與土層地質特征等因素，確定實際的強夯次數。通常情況下，強夯次數會設定為3 次，在結合現場實際情況與土層地質特征后，施工人員再對實際強夯次數進行調整。

對于施工地基的土層結構，施工人員也應進行細致的考量。針對土層結構的不同，所設定的強夯次數也存在著明顯的差異[4]。如施工現場基土土層多為粗土顆粒，則應酌情進行強夯次數的削減。若施工現場基土土層多為細土顆粒，則應相應增加強夯次數。在夯實次數方面，并非以量取勝，而是要針對建筑工程地基處理中強夯法的施工規范和實際工程情況加以分析及確定。通常情況下，一些建筑工程地基處理多以夯實3 次為宜，單次夯實擊數以7 下為適中，且夯擊次數也應符合平均夯沉量標準。

對夯實擊能的控制方面，單次夯擊擊能＜4 000 kn/m2，夯沉量＜50 mm，如果將單次夯擊擊能提升至4 000～6 000 kn/m2區間內，則夯沉量則應＜100 mm。若單次夯擊擊能＞6 000 kn/m2時，則夯沉量應≤200 mm。在此過程中，唯有確保夯擊次數與夯擊擊能的穩定性，才能確保強夯質量得以提升[5]。

3.2 夯實作業間隔時間與夯實點控制

依照建筑工程地基處理中強夯法的施工要求設定夯實作業間隔時間，能夠對強夯效果起到決定性作用。因而，在實施強夯作業時，需要對兩次強夯作業之間的時間間隔加以控制。若在實際施工中，施工人員實施夯實操作時應確保兩次夯實作業的時間間隔達到相對合理的標準。此時，基土土層的含水量便會降低，利于土層擠密性的提升。通常情況下，施工人員可依照土層空隙水分所需的消散周期及基土土層的滲透性能等因素，進行夯實作業時間間隔的設定。如基土土層未具備較好的滲透性效果，則需將夯實作業時間間隔設定在15～28 d[6]。對于具有較好滲透性的基土土層而言，也可依照施工需要，對其進行連續性夯擊作業。

夯擊點的布設應具備科學性與合理性，以此確保前期的夯實準備工作及夯實機械設備的功效得到充分發揮。若未能做好夯實點的有效布設與控制，不僅會使夯實機械設備的耗損加重，還將嚴重影響到夯實技術的有效應用。依照實際建筑工程地基處理中的經驗，通常實施首遍夯實作業時，夯擊點間距可設定為夯錘直徑的2.5～3.5 倍。二次夯擊作業時，夯擊點應處于首遍夯擊點之間，以此類推。確保每遍夯擊作業時較之上一遍夯擊點的間距呈現縮減趨勢。對建筑工程中地基處理難度較大或較深的地基情況，則應在首遍夯擊點間距設定時，適當增加點距，多以5～10 m 為宜。若施工作業的基土為砂土或回填土，則首遍夯擊點間距設定可適當增大，且后續單次夯擊作業的點距設定可與首遍一致或相應縮減。

3.3 強夯整體質量控制

施工前期對施工現場進行平整與清理，并在完成現場勘查后，對土體的含水量進行精確的測量。若施工現場地下水位偏高，較易出現底部積水現象，進而對夯實作業產生影響。對此，應通過抽取等方式，促使施工現場地下水位得以降低。在實施強夯作業時，需依照設計要求進行分段式作業。即以由邊緣至中部的順序進行施工作業。待單遍夯擊完成后，用推土機進行施工區域的場地平整操作，并通過放線對后續夯擊作業夯點的位置加以確定。在基土含水量控制方面，可針對回填土的含水量確定出最優的含水量范圍。若回填土的實際含水量低于最優含水量標準，則可通過灑水或鉆孔灌水的方式，增加回填土的含水量。若在雨天進行強夯施工作業，則應在施工現場周邊設置排水溝或截洪溝，以避免雨水的大量流入。

4 結語

隨著建筑工程地基處理技術的不斷成熟，強夯法得到了更為廣泛的應用，能夠在建筑工程地基處理環節取得較為顯著的應用效果。強夯法應用也將逐步減少存在的問題與弊端，建筑工程地基處理的質量與安全等方面帶來保障。