摘要：近年来随着社会经济和建筑业的快速发展，地基成为目前工程建设最为关注的问题之一。由于不同地区气候条件以及空气湿度等因素的影响,导致地基出现不均匀沉降的可能性较大，会直接影响工程质量，施工和使用的安全性，甚至会造成极大的经济损失和人员伤亡，所以在施工过程中应该对土地基采取有效的处理措施。在各种处理方法中，强夯法是一种有效的施工方法，能够使土的性质得到有效地改善，从而提高地基的承载能力，为工程施工打造坚实的基础。
关键词：强夯法；地基加固处理；工程建设
土地基加固处理中的强夯法因具有设备简单，施工方便，适用范围广，节约材料等优点而被广泛应用。强夯法是软土地基承载力有效加大的技术，该方法主要选用重锤从相应高度下落对土层进行夯击，达到土质快速固结的效果。
1 强夯法概述
1.1强夯法定义
强夯法指的是为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法。强夯其又称动力固结法，利用起吊设备，将10~40吨的重锤提升至10~40米高处使其自由下落，依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。强夯法主要用于砂性土、非饱和粘性土与杂填土地基。对非饱和的粘性土地基，一般采用连续夯击或分遍间歇夯击的方法；并根据工程需要通过现场试验以确定夯实次数和有效夯实深度。
1.2强夯法基本原理
强夯法广泛的应用于地基处理中的地基沉降处治工程中。强夯法对地基土施加强大的冲击能，在地基中形成冲击波和动应力，将地基土压密、振实，以加固地基土，达到提高地基强度，降低其压缩性的目的。对地基的强夯处治，一方面是对地基产生压实和挤密作用；另一方面是通过强夯对地表下一定深度土层施加动力荷载，达到破坏土体结构强度，结构性大孔隙的作用。
1.3强夯法的作用
(1)提高承载能力。对于天然地基采用强夯处治后，地基承载能力将会成倍提高。对于粘土，承载力可提高1-3倍；对粉质砂土，承载力可提高4倍以上；对砂土及泥灰岩土，承载力可提高2-4倍。
(2)减少不均匀沉降.通过一系列均匀的夯击及严格的施工控制，地基土体压缩性可降低2-10倍，大大改善了地基的均匀性，能使施工加荷后的地基差异沉降值控制在规定限度以内，即在工程使用上可以忽略不计地基的差异沉降。
(3)强夯法处理地基是利用夯锤自由落下产生的冲击波使地基密实，这种由冲击引起的振动在土中是以波的形式向地下传播的。强夯理论认为，压缩波大部分通过液相运动，使隙水压力增大，同时使土粒错位，土体骨架解体，而随后到的剪切波使土颗粒处于更密实的状态。对于不同类型的土，不同的强夯施工技术参数来说，强夯在处理地基时，土体中各个振动冲击波分量所起的作用各不相同。从总体来说，强夯对土体作用的结果可概括为动力亚密作用，局部液化作用，固结作用和时效作用。
a.动力压密作用。 在强夯冲击型动力荷载作用下，使土体中的孔隙体积减少，土体变得密实，从而提高其强度。
b.局部液化作用。在夯锤反复作用下，饱和土中将引起很大的超孔隙水压力，随着夯击次数的增加，超孔隙水压力也不断提高，致使土中有效力减少。当土中某点的超孔隙水压力等于上覆的土压力或等于上覆土压力加上土压力加上土的粘聚力(对粉土和粉质粘土)时，土中的有效应力完全消失，土中的抗剪强度降为零，土颗粒将处于悬浮状态—达到局部液化。
c.固结作用。有上强夯产生的局部液化作用可知，土在产生局部液化时，土的渗透性改变，渗透系数骤增，孔隙水得以顺利排出，加速了土的固结；而无规则的紊乱夯击，则可破坏这些强夯产生的排水通道的连续性。
d.时效作用。土的时效作用一方面指由于土的固结作用，土体结构随时间的增长过程，强夯处理后的地基强度存在随时间增长的过程，为时效特性。不同类型的土，其时效特性是不一样的。碎石土和砂土地基大约为一到两周时间，而饱和细粒土的延续时间可能有几个月的时间。因此强夯施工后不宜立即进行有关现场检测工作，必须考虑土基土的时效作用。
强夯法地基处理原理相当复杂，以上只是简要说明了在强夯冲击振动波作用下，非饱和土和饱和土(还应有粘性土和非粘性土)存在的四种强夯加固作用，即动力压密作用，局部液化作用，固结作用和时效作用。
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1.4强夯法适用范围
强夯法在开创之初，仅用于加固砂土和碎石土地基，经过多年的发展和应用，它已经适用于碎石土，砂土，低饱和度的粉土与黏性土，湿陷性黄土，杂填土和素填土等地基的处理，它也可和其他技术结合处理高饱和度的粉土与软塑流塑的黏性土地基。
2强夯法在地基处理中的应用
在工程建设中强夯法施工时应将土料的含水量控制在最优含水量左右，即土的含水量宜低于塑限含水量1%~3%,以期用较小的能量及成本达到最佳压实效果。土地基运用强夯法对土地基进行加固处理和回填，采用二遍强夯施工，第一遍是点夯，第二遍是满夯，布点为梅花形。完成强夯平整场地后，运用链轨机械振动碾压至加固土地基的要求。
2.1施工注意事项
平整场地，按照勘察报告中场地地下水的分布特征，提前设置排泄地下水的通道或降低场地的地下水；按照施工顺序，从边缘向中间分段进行施工[4]。夯实的时候按照设计的夯实参数进行夯实，使夯实的质量得到保障，并用新土把夯实之后的夯坑填平；在强夯施工中应该让夯锤自由落下，冲击产生的震动会对周边建筑物造成影响，土地基土的土质特性决定了震动烈度的大小，夯击顺序应该由临近建筑物逐渐向远处移动，为了使夯击震害减少，可以在周边设置隔离防震沟；应控制回填土的含水量在最优含水量范围之内，如果含水量比最优含水量低，采用钻孔灌水或洒水渗透。在雨天进行强夯时应采取措施防止周边雨水汇入场地，如设置截洪沟，排水沟等；对施工过程做好记录，并对夯锤的落距和质量，夯前的夯点位置，夯坑位置，夯击遍数和测量的标高数据进行检查；按照设计布置的夯点严格进行放线和夯击，并根据试夯确定的间隔时间，夯击遍数，夯击击数，落距，锤重等参数进行施工；施工中应该安排人工导向，在满夯时对吊车的位置随时调整，避免以吊车为中心的扇形面出现。
2.2单遍点夯夯击收锤及控制标准
每个夯点每遍夯击次数应该大于八击，最后两击平均夯沉量小于50mm(夯击能小于4000KN·m)，保障夯坑周围的地面不能有较大的隆起产生，不得出现因夯坑较深而出现起锤困难的情况。
2.3加固深度和最佳夯击能
土地基加固处理方案的重要依据是敏感参数，采用强夯法虽然能有效加固深度，但应根据当地工程经验或现场试夯确定强夯的有效加固深度。理论上把使土地基出现的孔隙水压力可以达到土的自重应力的夯击能称为最佳夯击能，如果孔隙水压力的增加值随着夯击次数的增加而逐渐达到稳定时，可以把此时的夯击能称为最佳夯击能，还可以综合考虑土地基土的结构类型，要求处理的深度，拟建建筑荷载大小等因素，并通过现场试夯最终确定[5]。
2.4强夯检测内容
强夯完18-28d之后应进行质量检验，强夯区均匀性，湿陷性及加固深度检验，采用原位测试标准贯入试验，以及室内土工试验。标准贯入试验检验点的数量，每500m2不少于1个检验点，且不少于3点；室内土工试验每800m2内的各夯点之间选一处，自终夯面起至其下有效加固深度内，每隔0.5~1.0m取1~2个土样进行室内试验，测定土的干密度，压缩系数和湿陷系数等。
3结论
随着国民经济发展的不断深入，对工程质量提出了更高的要求。强夯法具有操作简单，效率高，在施工中应用广泛等优点，能有效地提高承载力和稳定性。强夯法进行不同的地基处理时，采用不同的能级，夯点间距，锤击次数等不同施工工艺时消除湿陷土层厚度差异较大。实际工程中，需先进行试夯选用最佳的施工工艺参数组合，已达到事半功倍的效果。含水率是场地消除湿陷很重要的指标，确保湿陷性土的含水率接近最优含水率，以达到最佳强夯效果。但强夯前的准备和土质检测工作是必不可少的，通过经济技术分析论证，看是否适宜强夯。建筑物的防振或隔振措施，含水量对强夯法德影响，施工土质，天气情况等都是考虑因素。
参考文献：
[1]杨坤.强夯法在湿陷性黄土地基处理中的应用[J].城市建筑,2015(12)：156-158.
[2]赵中华,解磊.强夯法在湿陷性黄土地基中的应用.1007- 9467 (2014)01- 0157- 03,2019.05.057.
[3]地基处理.武汉理工大学出版社.
[4]赵民,贺克强,陈小钰,等.强夯法信息化施工装置研制与应用[J].施工技术,2018,508(09):36-41+62.
[5]刘建民,王新岐.基于硬壳层理论的滨海新区软土路基强夯法处治[J].筑路机械与施工机械化,
2018,283(08):75-79.