强夯法有效加固深度的确定方法与判定标准

强夯法有效加固深度的确定方法与判定标准有效加固深度的影响因素很多，可分为两类：内因（地基土性质（粒径、相对密度、饱和度等），不同土层的厚度和埋藏顺序，地下水位等）；外因（主要是施工工艺因素，包括锤重，锤形，锤底面积，落距，夯点击数，夯击遍数（单位面积夯击能），间歇时间等），都与有效加固深度有着密切关系。

另外，测试方法和时间也会影响有效加固深度的判定。

鉴于强夯法有效加固深度问题的复杂性，国内外许多学者和工程技术人员致力于此问题的研究。

研究主要集中在四个方面：一是根据什么标准确定，它的实质是如何定义强夯有效加固深度；二是确定方法，目前提出的确定强夯法有效加固深度的方法有几十种之多；三是在工程实践中的检验方法和判定标准；四是如何对待介质的不均匀性和测得指标的分散性？随着强夯法使用范围的日渐扩大，有效加固深度的确定方法和判定标准问题愈加突出。

首先应明确有效加固深度的定义。

L.Menard在提出公式MH>D2时(M为夯锤重量(tonnes)，H为落距(m)，D为有效加固深度(m)，采用了“欲加固土层深度”一词，而未有明确定义。

国内外各种文献资料在对强夯法的处理深度上有称“加固深度”，也有称“影响深度”、“处理深度”等等，提法有七、八种之多。

J.K.Mitchell认为有效加固深度的定义依赖于测试方法和工程师对强夯法加固本质的理解。

在比较分析了各种提法之后，笔者建议采用“有效加固深度”一词，因为：1、需采用强夯法加固处理的地基，都是因为在一定深度内地基土性状不能完全满足工程承载力、变形或稳定性的要求；2、强夯法能够使一定深度内地基土的不利性状，在一定程度上得到有效改善；3、何为“有效”？在一定深度处满足了工程设计要求即为有效。

“有效加固深度”言简意赅，不仅和强夯的“影响深度”易于区分，而且用语和国家行业标准一致。

规范虽采用了有效加固深度的用语，但没有明确界定，建议规范明确界定有效加固深度的深刻内涵和量化指标，避免由于概念分歧在经济合同中产生歧义，造成经济纠纷。

采用强夯法进行地基处理应符合下列规定：1 处理砂性土、碎石土、湿陷性黄土和人工堆集土等地基可采用强夯法。

2 强夯施工场地应平整，并能承受夯击机械的荷载，必要时可铺砂石垫层。

有防渗要求的地基，夯实后应清除砂石垫层。

3 强夯加固地基应控制地下水位。

当地下水位较高，不利于施工或表层为饱和土时，可填O.5～2.Om厚的中粗砂、砂砾或片石等材料进行夯击。

4 夯锤重不宜小于80kN，落距不宜小于6m，锤重和落距可按式(3.4.3)估算式中：H——有效加固深度；w——锤的重力，kN；h——锤的落距，m；a——折减系数(由现场试验确定，砂性土可取0．7)。

5 施工前应进行试夯，求得单点夯击次数。

最优夯击次数应使夯击有效影响深度内土体竖向压缩最大，侧向位移最小，基坑周围地面不发生过大隆起，宜为3～10击。

6 夯击遍数应根据地基土的性质确定，宜为2～5遍。

最后，以低锤满夯一遍，并整平。

对地下水位低、透水性好的土层可连续夯击。

7 夯点应按设计布置。

夯点间距应根据孔隙水压力变化情况、夯坑的形状及泵房基础结构特点确定，宜为5～9m。

8 施工前应做好施工标志及观测仪器的埋没。

施工中应做好现场观测和记录。

主要观测项目应包括孔隙水压力、夯坑下陷量和坑周隆起量等。

9 强夯效果的检验，可在最后一遍夯击完成1～4周后进行。

检验方法如下：1) 比较夯前和夯后场地的平均高程变化和地基变形量。

2) 取样进行室内试验，了解夯前和夯后场地的物理力学性能指标的变化。

3) 通过标准贯入、静力触探等原位测试手段了解场地土夯前夯后的强度变化。

10 强夯法施工应预防对附近建筑物的影响。

夯击点应离建筑物15m以外，必要时可采取防震措施。

特殊土地基处理1 湿陷性黄土地基的处理应符合下列规定：1 应根据工程的具体情况，选择合理的处理方法与施工程序。

2 自重湿陷性黄土层上的泵站地基，宜采用浸水预沉法或灰土挤密桩进行处理。

3 浸水预沉法必须具备足够的水源，施工前宜通过现场试坑浸水试验确定浸水时间、耗水量和湿陷量等。

浅谈强夯法地基处理有效加固深度对于建筑施工来说，最希望达到的目的就是尽可能的简便操作，从而能够有效的提高建筑施工的效率、降低建筑施工的成本。

经过多年的实际施工经验证明，强夯法在加固地基的过程中相比较其他方法而言具有设备简单、经济性能高、能够全面适用、对施工人员的操作水平需求低等一系列的突出性优点。

但是，随着这种方法的应用也逐渐显示出它的弊端——无法较为准确的进行计算。

当前关于强夯法地基处理有效加固深度的计算方法多种多样，本文选取具有代表性的计算方法进行实际比较，对比不同计算方法间的数值差异。

1.基本理论概述1.1强夯法及其原理概述我国在上个世纪七十年代中期成功引进了该种技术。

就强夯法而言，刚刚被提出的时候只能适用于砂土等非粘性地基，但是发展到现在强夯法已经可以成功的应用于粘性土地基。

强夯法的主要操作方法是通过重力作用使一个巨型重锤作自由落体，通过巨锤自由落体产生的惯性力反复锤击地基土壤表面，从而进一步夯实地基，这样可以使地基土壤的孔隙变小、增加其密度，提高使用性能。

通过强夯法可以有效的实现土体的孔隙压缩、土体部分液化等作用。

1.2有效加固深度概述目前关于有效加固深度还没有一个较为统一的概念，本文认为所谓的有效加固深度指的是以开始的起始待夯面为标高（以平整地面为基础），通过强夯措施使得不能完全满足工程施工需要的地基土，通过反复的夯实，无论是在强度还是变形等方面，都能够达到一定的标准，从而满足最终的使用性能。

就目前来说，国内外关于有效加固深度的计算也没有一个统一的方法，所有的理论都处于不成熟的状态。

这主要是由于在不同的施工中所采用的土体不一，这就给计算加固深度带来了很大的不确定性。

2.强夯法地基处理有效加固深度2.1强夯法地基处理有效加固深度的判断规则有效加固深度的判断规则应该根据不同的地基土体以及不同地基的目的加以区别。

（1）对于主要以抗震液化为目的的细砂类地基，在施工中可以选取夯实后不再出现抗震液化的土层作为有效加固深度；（2）对于把消除湿陷作为主要目的的黄土地基，则把消除湿陷现象的深度作为标准；（3）对于主要以减少地基下沉为目的的，则以每一层的2.5%为基础。

强夯地基施工工艺标准1.1范围本标准规定了强夯处理地基的施工要求、方法和质量操纵标准。

本标准适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土、杂填土等地基。

不适用于饱和及高含水量的黏性土与黄土地基。

1.2范性引用文件以下文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

但凡注日期的引用文件，其随后所有的修改单〔不包括勘误的内容〕或修订版不适用于本标准。

但凡不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB50300—2001建筑工程施工质量验收统一标准GB50202—2002建筑地基根底工程施工质量验收标准DBJ24-9-90强夯法处理湿陷性黄土地基规程JGJ79建筑地基处理技术标准JGJ33建筑机械使用平安技术规程JGJ46施工现场临时用电平安技术标准1.3术语和符号地基处理为提高地基承载力或消除地基土的不良工程性质〔如黄土的湿陷性、膨胀土的胀缩性、松散砂土的液化性质等〕，改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法。

强夯法反复将夯锤提到一定高度使其自由落下，给地基以冲击和振动能量，将地基土夯实的地基处理方法。

符号fak——承载力特征值；Es——压缩模量；Eo——变形模量；H——有效加固深度。

1.4施工预备技术预备.1设计交底和图纸会审为正确领会设计意图，进一步熟悉设计内容，应在开工前由设计单位进行设计交底，并组织工程的要紧施工技术人员进行图纸会审，发觉疑咨询及时和设计方取得联系。

.2编制施工组织设计遵守国家法律、法规，对工程的施工进行总体筹划，明确工程的质量目标及施工要点，施工质量受控措施，做好劳动力、材料、机械设备合理调度方案，依据当地气候条件和工程特点及进度要求，制定针对性强，并切实可行的施工组织设计，包括质量通病的预防措施。

.3测量预备依据业主或工程总承包单位提供的并经监理工程师复核合格的基准点与技术资料，以及国家测绘标准和施工验收标准规定的精度要求，测设施工测量操纵网并报监理工程师验收，测量操纵网应能够满足在施工过程中所要进行的平面和高程操纵测量要求。

强夯法的施工参数强夯法是一种常用于地基加固和地基改良的施工方法，它能够有效地提高地基的承载力和稳定性，依靠强大的打击力量将砂砾等填料夯实，在加固地基的同时也能达到排除水分的作用。

那么，强夯法的施工参数都包括哪些方面呢？一、钻孔直径与孔距强夯法的施工需要先进行钻孔，而钻孔的直径和孔距则是影响强夯效果和强度的重要参数。

钻孔的直径通常为100～150毫米，孔距则一般为1.2～2.0米。

二、填充材料的种类和质量填充材料是强夯法施工中不可或缺的一部分，在选择填充材料时，不仅要考虑材料的重量和密度，还要注意材料的针对性和可塑性，确保其良好的夯实效果和能与地基充分融合。

通常，砂砾作为填充材料是比较理想的选择。

三、强夯机的冲击功率和冲击次数强夯机的冲击功率和冲击次数是影响夯实效果和工程质量的重要参数。

一般而言，强夯机的冲击功率越大，夯实效果越好，同样，冲击次数也是影响效果的关键要素。

建立起合理的强夯机工作参数，才能发挥它的最佳效能。

四、夯击的深度和高度夯击深度和高度是决定强夯效果和加固效果的重要参数。

夯击的深度要根据实际情况结合而定，对于较薄的地基，夯击深度一般在2～3米左右就能达到预期的加固效果；对于较厚的地基，夯击深度则需要再加深。

夯击高度则由地质情况和施工需求而定，通常为2～3米之间。

五、夯实时间夯实时间也是强夯法施工中的一个重要参数，一般需要达到一定的时间才能确保填充材料达到充分夯实的效果，同时也要注意避免强制夯实，造成材料固化不均，达不到理想的加固效果。

一般而言，夯实时间要根据实际情况和工程的需求而定，确保切实可行的施工周期。

综上所述，强夯法的施工参数包括钻孔直径和孔距、填充材料的种类和质量、强夯机的冲击功率和冲击次数、夯击的深度和高度以及夯实时间，这些参数的合理设置能够确保施工效率和质量，提高地基的承载力和稳定性。

地基处理——强夯法一、一般规定1、强夯法适用于处理碎石土、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。

对高饱和度的粉土与黏性土等地基，当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时，应通过现场试验确定其适用性。

2、强夯施工前，应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工。

试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建设规模及建筑类型确定。

二、设计1、强夯法的有效加固深度应根据现场试夯或当地经验确定。

在缺少试验资料或经验时可按下表预估。

单击夯击能（KN·m）碎石土、砂土等粉土、黏性土、湿陷性黄土等 1000 5.0～6.0 4.0～5.02000 6.0～7.0 5.0～6.03000 7.0～8.0 6.0～7.04000 8.0～9.0 7.0～8.05000 9.0～9.5 8.0～8.56000 9.5～10.0 >8.5～9.0注：强夯法的有效加固深度应从起夯面算起。

2、强夯的单位夯击能量，应根据地基土类别、结构类型荷载大小和要求处理的深度等综合考虑，并通过现场试夯确定。

在一般情况下，对于粗颗粒土可取1000～3000KN·m/m2；细颗粒土可取1500～4000KN·m/m2。

3、夯点的夯击次数，应按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件：A.最后两击的平均夯沉量不大于50mm，当单击夯击能量较大时不大于100mm.B.夯坑周围地面不应发生过大的隆起。

C.不因夯坑过深而发生起锤困难。

4、夯击遍数应根据地基土的性质确定，一般情况下，可采用2～3遍，最后再以低能量夯击一遍。

对于渗透性弱的细粒土，必要时夯击遍数可适当增加。

5、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，可根据低级土的渗透性确定，对于渗透性较差的黏性土地基的间隔时间，应不少于3～4周；对于渗透性好的地基土可连续夯击。