路基强夯

强夯施工工艺详解

2013-01-18

强夯法处理地基是20世纪60年代由法国Menard技术公司首先创用的，这种方法

是将很重的锤（一般为100～400kN）从高处自由落下（落距一般为6～40m）给地基

以冲击力和振动，从而提高地基土的强度并降低其压缩性。此法最初仅用于加固砂

土和碎石土地基。经过十几年的应用与发展，它已适用于加固从砾石到黏性土的各

类地基土，这主要是由于施工方法的改进和排水条件的改善，强夯法由于具有

效果显着、设备简单、施工方便、适用范围广、经济易行和节省材料等优点，很快

传播到世界各地。

黄土作为形成地表覆盖层的次生物质，其分布相当广泛。在我国黄土覆盖面积

多达60万km2，占国土面积的6%以上，其中西北黄土高原是我国湿陷性黄土最集中

的地区。因此，对湿陷性黄土的处理以及技术、经济上的探讨，是一个既现实而又

迫切需要解决的问题，强夯法处理湿陷性黄土地基技术在建设中大量运用并取得巨

大的成就。

1强夯加固湿陷性黄土的作用机理

黄土是由沙砾、粗粉粒、大孔隙胶结构组成，黄土湿陷性是由于水和外力的作

用产生的显着附加下沉。强夯是将大吨位重锤起吊到一定高度后自由落下，在极短

时间内对地基土体施加一个巨大的冲击能量，反复冲击及其产生的压缩波、剪切波

和瑞利波，使土体受到瞬间的加荷（受压）、卸荷（受拉）及剪切的反复作用，土

中孔隙压缩，同时土体周围产生裂隙，孔隙水顺利排出，土体迅速固结，使土粒原

有的接触形式破坏而产生位移，变为新的较为稳定的接触形式，从而达到增加土体

密度、提高强度的目的。

2强夯施工步骤

认真调查，确保强夯场地范围内的地下无构筑物。清除地表土，清除范围为

路基坡脚外2～3m。整平后在场地上标出第一遍夯点的位置，点位偏差控制在±20cm

范围内，并测量场地高程。

起重机就位，使夯锤对准夯点位置，测量夯前锤顶高程。

将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程。

若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，及时将坑底整平。

重复，完成一个夯点的夯击，即每个夯点夯6击。除满足最后2击平均夯沉量

不大于50mm外，还要求总夯沉量不小于试夯总夯沉量的90%。

换夯点，重复至，直到完成第1遍全部夯点的夯击。用推土机将夯坑填平，并

测量场地高程。

在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成第2，3，4遍夯击。

选用锤质量为3t、落距为6m进行低能量满夯2遍，将场地表层松土夯实，要

求后一遍与前一遍错开半夯；最后测量夯后场地高程。

灰土封闭。在基底地面铺设一层厚2：8灰土。施工时，石灰撒入土中，不洒

水进行初拌，拌匀后应闷料8～12h，再进行洒水复拌，拌匀后即整平、压实；待强

度检测合格后在灰土垫层上铺设一层防渗复合土工膜。

边坡加固。路基面下处铺设双向精编土工格栅，土工格栅每层垂直间距为，

最上两层沿平面铺通，其余各层深入路堤边坡宽度，格栅距边坡线的距离不小于，

土工格栅对应伸长率为10%时，纵横向抗拉强度不小于25kN/m。坡面液压喷播植草防

护。

3强夯施工监测

强夯施工除了严格遵照施工步骤进行外，还派有专人负责施工过程中的监测工

作。

夯锤使用过久往往因底面磨损而使质量减小，落距未要求情况在施工中也常

发生，这些都将影响单击夯击能，因此，开夯前必须检查夯锤质量和落距。

强夯施工中夯点放线错误情况常有发生，因此，在每遍夯击前，对夯点放线

进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯及时纠正。

由于强夯施工的特殊性，各项参数和施工步骤在施工结束后往往很难进行检

查。在施工过程中，认真记录每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量等施工情况。

4施工注意事项

现场试夯确定最佳夯击次数时，除最后2击平均夯沉量满足要求外，夯坑周围

不应发生大的隆起。

当原地面含水量较大时，夯击前在该段落铺垫10～20cm厚的碎石。

强夯不宜在冬季施工。

加强强夯安全措施，确保施工人员安全。

5强夯法处理湿陷性黄土的几点体会

强夯法和换土法、灰土挤密桩、灰土井桩、灌注桩比较，有其独特的优点，

尤其适于土质结构不均匀、土质情况差异的地基，更安全可靠。更重要的是强夯法

处理湿陷性黄土地基是最经济、最有效、速度快的一种方法。

对地基持力层为粉质黏土，饱和度大于60%，含水量大于塑限含水量3%，按规

定不宜采用强夯时，认为采取如下处理措施，可进行强夯法施工。根据土质情况，

进行人工成孔，做直径为300m的3：7或2：8灰土柱，灰为生石灰，土的干容重为～

cm3左右，桩孔的深度为夯实厚度的～倍，桩孔的布置为三角形或梅花形，间距由计

算而定（使其含水量降至17%的最佳含水量），人工填实即可。然后再进行强夯施工，

可达到理想的效果。

强夯法在处理多层建筑软弱地基时在国内已取得不少经验，但对高层建筑尚

未统一认识。

强夯法适合于连片开发的建筑群，应统一施工，不宜同时使用几种方法进行

穿插施工，若同时使用，互相影响较大。采用强夯法施工，要求在作小区详细规划

的竖向设计时，必须考虑强夯的夯沉量影响，因为强夯后场地标高（自然地势）有

所降低。

由于强夯法在施工过程中，重锤下落时(约隔3min)要产生持续～1s的地基振

动。这种震波对邻近一定范围内的建筑物是没有损伤的。但其产生的噪音对附近居

民有一定的影响，以适于建设现场的公害控制值75dB作为标准时，那么施工地点应

离开住宅50m以外为宜。

6结语

强夯法不仅能提高地基土的强度，降低其压缩性，还能改善抗振动液化的能力

和消除土的湿陷性，因此它不仅适用于处理碎石土、砂土、粉土、黏性土、杂填土

和素填土地基，还常用于处理可液化砂土地基和湿陷性黄土地基。