4 强夯法与强夯置换法

4强夯法与强夯置换法强夯法又名动力固结法，是一种快速加固的地基处理方法。

强夯法是指用起重机将重锤提到一定高度，利用自动脱钩法使重锤自由下落，冲击能夯实地基，从而提高地基土的强度、降低土的压缩性的方法。

1969年，法国的路易斯梅那德（Louis Menard）技术公司首次提出强夯法（Dynamic consolidation method）。

强夯法开始适用于砂土和碎石地基，随着技术的发展，逐渐推广到细粒土地基。

20世纪70年代初，我国引进强夯法，经过几十年的发展，在路桥、水利、建筑方面得到广泛的应用，是目前最经济、最常用的深层地基处理办法之一。

强夯法在处理湿陷性黄土方面取得了显著的效果，但是对粘性土、淤泥、淤质泥土等饱和性较高的地基处理效果不是很理想。

1991年深圳建筑科学中心首创强夯碎石挤淤法，打开了我国利用强夯法处理饱和性粘土地基的新篇章。

4.1加固机理强夯法在工程实践中受到广泛应用，但目前仍然没有一套完善的指导理论和设计方法，对于不同的土基有不同的加固机理。

综合归纳，强夯法主要有三个加固机理方式：1)动力密实（Dynamic Compaction）对于多孔隙、粗颗粒、非饱和土，是基于动力密实的机理。

利用冲击型动力荷载，减小土体的孔隙体积，从而使土体密实。

工程实践表明，经夯击一遍后，夯坑深度可达0.6~1.0m，夯击后的地基承载力可提高2～3倍。

2)动力固结（Dynamic Consolidation）为解释饱和黏性土的强夯效应，Louis Menard提出了动力固结模型。

地基土的强度的变化规律与孔隙水压力的状态有关。

进行夯击时，孔隙水压力增大，土体冲击变形而强度减小，在液化阶段，强度降低为零；孔隙水排出时孔隙水压力减小，此时为土的强度增长阶段；孔隙水压力涨幅为零，此时为土的触变恢复阶段。

3)动力置换（Dynamic Replacement）对于软黏土，往强夯形成的夯坑中填充碎石、砂等粗颗粒材料，强行夯击，填料挤入软土中并排开土体，形成砂、碎石桩与软土的复合地基，这种方法称为强夯置换法。

建筑工程强夯地基及强夯置换地基完整版强夯地基是为了提高地基的强度和承载力，增强建筑物的稳固性，而对地基进行强力夯实。

简单来说，强夯施工是一种施工便捷、效果显著的地基加固技术。

强夯施工有其适合处理的土地类型，一般包括：砂土、碎石土、低饱和度粉土、湿陷性黄土等等。

其他土质类型需要经过试验后方可进行施工，或结合其他地基加固手段处理。

强夯地基包含强夯和强夯置换。

一、强夯地基（1）强夯地基的设计应符合下列规定1强夯的有效加固深度，应根据现场试夯或地区经验确定。

在缺少试验资料或经验时，可按表6.3.3-1进行预估。

2夯点的夯击次数，应根据现场试夯的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，并应同时满足下列条件：1）最后两击的平均夯沉量，宜满足表6.3.3-2的要求，当单击夯击能E大于12000kN·m时，应通过试验确定；2）夯坑周围地面不应发生过大的隆起；3）不因夯坑过深而发生提锤困难。

3夯击遍数应根据地基土的性质确定，可采用点夯（2～4）遍，对于渗透性较差的细颗粒土，应适当增加夯击遍数；最后以低能量满夯2遍，满夯可采用轻锤或低落距锤多次夯击，锤印搭接。

4两遍夯击之间，应有一定的时间间隔，间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。

当缺少实测资料时，可根据地基土的渗透性确定，对于渗透性较差的黏性土地基，间隔时间不应少于（2～3）周；对于渗透性好的地基可连续夯击。

5夯击点位置可根据基础底面形状，采用等边三角形、等腰三角形或正方形布置。

第一遍夯击点间距可取夯锤直径的（2.5～3.5）倍，第二遍夯击点应位于第一遍夯击点之间。

以后各遍夯击点间距可适当减小。

对处理深度较深或单击夯击能较大的工程，第一遍夯击点间距宜适当增大。

6强夯处理范围应大于建筑物基础范围，每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1/2～2/3，且不应小于3m；对可液化地基，基础边缘的处理宽度，不应小于5m；对湿陷性黄土地基，应符合现行国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025的有关规定。

4强夯法与强夯置换法强夯法又名动力固结法，是一种快速加固的地基处理方法。

强夯法是指用起重机将重锤提到肯定高度，利用自动脱钩法使重锤自由下落，冲击能夯实地基，从而提高地基土的强度、降低土的压缩性的方法。

1969 年，法国的路易斯梅那德〔Louis Menard〕技术公司首次提出强夯法〔Dynamic consolidation method〕。

强夯法开头适用于砂土和碎石地基，随着技术的进展，渐渐推广到细粒土地基。

20 世纪70 年月初，我国引进强夯法，经过几十年的进展，在路桥、水利、建筑方面得到广泛的应用，是目前最经济、最常用的深层地基处理方法之一。

强夯法在处理湿陷性黄土方面取得了显著的效果，但是对粘性土、淤泥、淤质泥土等饱和性较高的地基处理效果不是很抱负。

1991 年深圳建筑科学中心首创强夯碎石挤淤法，翻开了我国利用强夯法处理饱和性粘土地基的篇章。

4.1加固机理强夯法在工程实践中受到广泛应用，但目前仍旧没有一套完善的指导理论和设计方法，对于不同的土基有不同的加固机理。

综合归纳，强夯法主要有三个加固机理方式：1)动力密实〔Dynamic Compaction〕对于多孔隙、粗颗粒、非饱和土，是基于动力密实的机理。

利用冲击型动力荷载，减小土体的孔隙体积，从而使土体密实。

工程实践说明，经夯击一遍后，夯坑深度可达0.6~1.0m，夯击后的地基承载力可提高2～3 倍。

2)动力固结〔Dynamic Consolidation〕为解释饱和黏性土的强夯效应，Louis Menard 提出了动力固结模型。

表4-1 动力固结理论与静力固结理论的区分动力固结理论静力固结理论含有少量气泡的可压缩液体不行压缩的气体固结时液体排出所通过的小孔，其孔径是变化的固结时液体排出所通过的小孔，其孔径是不变的弹簧刚度为变数弹簧刚度为常数地基土的强度的变化规律与孔隙水压力的状态有关。

进展夯击时，孔隙水压力增大，土体冲击变形而强度减小，在液化阶段，强度降低为零；孔隙水排出时孔隙水压力减小，此时为土的强度增长阶段；孔隙水压力涨幅为零，此时为土的触变恢复阶段。

【考点4】强夯和强夯置换【考查分值】2分【考点频率】5年2次，2019单选，2018单选【考点难度】★★★★一般规定：2022一级建造师《机电工程管理与实务》考点精讲：强夯和强夯置换强夯施工结束30d后，应通过标准贯入、静力触探等原位测试，测量地基的夯后承载能力是否达到设计要求。

强夯置换施工结束30d后，宜采用动力触探试验检查置换墩着底情况及承载力，检验数量不少于墩点数的1%，且不少于3点。

检查置换墩直径与深度，应满足设计要求。

【考点经典题】【2019单选】下列土质中，不宜采用强夯法施工的是（）。

A.高饱和度的粉土B.碎石土C.杂填土D.软土【答案】A【解析】强夯法适用于处理碎石土、低饱和度的粉土与黏土、杂填土和软土等地基。

【点拨】此题考查的是强夯法适用地基的范围，属于对基本知识点的考查。

考试中单选题多考查是教材原文内容，所以要求在备考过程中基础知识一定要打牢。

在软土地区施工中有强夯和强夯置换，强夯法适用于处理碎石土、低饱和度的粉土与黏土、杂填土和软土等地基。

强夯置换法适用于处理高饱和度的粉土与软塑、流塑的软黏土地基，处理深度不宜大于7m。

【例题·实务操作与案例分析】背景资料：施工过程中发生如下事件：事件一：施工单位在已碾压整平的场地内做好了周边排水沟，布设了竖向排水体，并在强夯区地表铺设了垫层。

在施工场地内选择一块有代表性的地段作为试夯区，面积200㎡。

试夯结束后在规定时间段内，对试夯现场进行检测，并与试夯前测试数据进行对比，以检验设备及夯击能是否满足要求，确定间歇时间、夯间距、夯击次数等施工参数，确定强夯处理的施工工艺。

强夯处理范围为坡脚边缘。

【问题】2.指出事件一中存在的错误并改正。

补充通过试夯还可以确定的施工参数。

【参考答案】2.试夯区面积（或200㎡）错误。

改正为：试夯区面积不应小于500㎡；强夯处理范围（或坡脚边缘）错误。

改正为：强夯处理范围为每边超出坡脚的宽度不宜小于3m。

各种土质适用的基础处理方法1、换填垫层法：浅层软搦地基以及不均匀地基的处理；2、预压法：淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基;3、强夯法：碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基；4、强夯置换法：高饱和度的粉土与软塑粘性土等地基上对变形要求不严的工程;5、砂石桩法：挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等基础；也可处理可液化地基；6、单液硅化法和碱液法:地下水位以上渗透系数为0.10—2.00m/d的湿陷性黄土等地基；7、高压喷射注浆法：淤泥、淤泥质土、流塑、软塑、或可塑粘性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基；8、柱锤冲扩桩法:适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等；9、振冲法:处理沙土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。

对于处理不排水抗剪强度不小于20kpa的饱和粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定适用性。

;10、水泥土搅拌法：深层搅拌法（湿法）与粉体喷搅法:处理正常的固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。

12、加筋法：软弱土地基、填土及陡坡填土、砂土；方法：土工聚合物加筋，锚固，树根桩，加筋土；11、排水固结法：处理饱和软弱土层、对于渗透性极低的泥炭土，必须慎重对待；各种基础处理方法注意事项：1、换填垫层法A、换填材料—--砂石:碎石、角砾、圆砾、粗沙、中砂等，粒径小于2mm的部分不应超过总重的45％；级配良好,不含植物残体、垃圾等杂质。

当使用粉细纱或石粉时，应掺入不少于总重30%的碎石或泺石。

砂石最大粒径不宜大于50mm；对于湿陷性黄土地基，不得选用砂石等透水材料。

粉质粘土：土料中有机质含量不得超过5%，也不得含有冻土或膨胀土；当含有碎石时，最大粒径不宜大于50mm.用于湿陷性黄土或膨胀土地基,土料中不得夹有砖、瓦和石块.灰土：体积配合比：2：8或3:7.土料宜用粉质粘土，不宜用块状粘土和砂质粉土;石灰宜用新鲜的消石灰，其颗粒不得大于5mm。