目錄第一章緒論 1
第一節強夯的加固機理 1
第二節強夯與重錘夯實的區別 4
第三節強夯的優點以及發展動態 5
第二章強夯的設計與施工 6
第一節強夯中重要引數的設計與研究 6
第二節強夯法施工 9
第三章強夯對周圍構築物的影響 13
第一節強夯對周圍建築物影響的機理 13
第二節工程例項 13
第三節總結 17
第四章強夯法的綜合應用 18
第一節強夯在雙控動力固結法中的應用 18
第二節動靜結合固結法 20
第三節袋裝砂井和強夯法加固新吹填粉質粘性土地基 21
第五章總結 27
致謝 28
參考文獻 29
強夯法是20世紀60年代末由法國 menard 技術公司首先創用的。這種方法是將很重的錘(一般為8～30t，最重可達200t)從高處自由下落(落距一般為8～25m，最高可達40m)給地基以衝擊力和振動，從而提高土的強度並降低土的壓縮性，改善土的振動液化條件，還可以提高土層的均勻程度，減少將來可能出現的差異沉降和消除濕陷性等作用［16］。
我國於2023年開始介紹這種方法，並於2023年底引進並開始在工程中試用。2023年首先在塘沽進行了強夯法加固粘土地基的實驗研究。2023年6月分別在河北省廊坊與山西省陽泉，對輕亞粘土、粉細砂地基與黃土質砂粘土填方地基進行了處理，這是我國採用強夯法處理地基的最早2項工程。
隨後很快推廣到北京、上海、天津、廣州、深圳等很多地方，並且都取得了良好的技術經濟效果，為國家節省了鉅額基礎工程費用。實踐證明強夯法具有裝置簡單、工藝方便、加固效果好、使用經濟、適用範圍廣等優點。目前可用於加固素填土、濕陷性黃土、粘土、砂礫、碎石等各種土質，因而被工程界所重視。
圖1-1為簡易強夯示意圖、圖1-2為一般夯錘示意圖。
關於強夯法加固地基的機理，目前看法仍不十分一致，更沒有形成一套完整的理論體系。其主要原因在於對不同的地基而言，地基土的性質千差萬別，強夯加固的機理相差較大，較難建立系統的加固理論。
圖1-1 強夯簡易示意圖
根據土力學檢測，夯擊能傳遞到地基的能量將轉化為體波(包括縱波和橫波，又稱為壓縮波p波和剪下波s波)和介面波(包括瑞利波rayleigh波和勒夫波love波)。體波沿著乙個半球波陣面徑向地向外傳播，而瑞利波則沿著乙個圓柱波陣面徑向地向外傳播。壓縮波的質點運動是屬於平行於波陣面方向的一種推拉運動，其攜帶振動能量的7% 左右，傳播速度最快；隨後到達的剪下波佔振動能量的26%，其質點運動引起和波陣面方向正交的橫向位移；瑞利波傳播速度最慢，攜帶振動能量的67%，其質點運動則是由豎向和水平分量所組成。
因此，壓縮波使孔隙壓力增大並使土顆粒錯位，使土層產生沉降和土體的壓密；剪下波和瑞利波的水平分量使土顆粒間受剪，可使土層得到密實；而瑞利波的豎向分量和剪下波在地基表層起到鬆動作用；最近有研究認為瑞波的傳播有利於深層地基土的壓實[9]。
圖1-2 夯錘示意圖
根據強夯夯擊能傳遞機理，國內有學者利用強夯模擬試驗研究建立了飽和砂土強夯動本構關係為:
ε=k(e+1)nmσ0nω+c
式中總應變；
k————— 係數；
m、n、c—— 強夯試驗引數；
e————— 孔隙比；
σ0—————靜有效壓力；
ω————— 為夯擊能。
上式反映了在一定外界環境中強夯加固飽和砂土的應力應變關係，但由於飽和砂土本身土性的單一性，不能代表實際工程中各種型別的土，因此，一般認為工程實踐中不可能建立對各類地基土具有普遍意義的強夯加固理論。
從巨集觀上來分析，飽和土在強夯作用下土強度以增長可細分為以下幾個階段:首先是強夯載入階段：在夯擊的一瞬間施加於土體的夯擊能使地基產生動應力，動應力使孔隙水中氣體逐漸受到壓縮，當氣體按土體積百分比接近零時，土體便變成不可壓縮，於是孔隙水壓力急劇上公升，逐漸使孔隙水壓上公升到與覆蓋壓力相等；其次是解除安裝階段：
在夯擊動能卸去的一瞬間，土的總應力瞬間即逝，然而土的孔隙水壓力仍然保持較高的水平，此時孔隙水壓力大於有效應力，因此土體中存在較大的負有效應力，土體即產生液化，進而土體中將產生裂隙，土的滲透性驟增，孔隙水得以順利排出；再次是固結階段：隨著孔隙水壓力的消散，土中裂隙將閉合，土顆粒接觸將較強夯前緊密，土的抗剪強度和變形模量會有較大幅度的增長：最後是土的觸變恢復階段。
孔隙水壓力完全消散後，土的抗剪強度和變形模量仍會緩慢增加，最終達到加固地基土的目的。
非飽和土的夯實過程就是土體中空氣被擠出的過程，其夯實變形主要是由於土顆粒的相對位移引起的。從巨集觀上分析，由於巨大的衝擊力遠超過土的強度，使土體產生衝擊破壞，土體產生較大的瞬時沉降，錘底土形成土塞向下運動，因錘底下的土中應力(包括動應力和自重應力)超過土的極限強度，土結構破壞，使土軟化，土側壓力增大，土不僅被豎向壓密而且被子側向擠密，形成主破壞加固區;在該區以外為次壓實區。次壓實區土應力小於土的極限強度而大於土的彈性極限，該區土可能被破壞，但未被充分壓實，或僅被破壞而未被壓實，故也可稱為破壞削弱區;破壞削弱區以外為彈性區。
這一區由於土動應力小，不足以使土產生塑性變形，故不再壓密或擠密。另外在地基表層，由於動應力遠大於原來土的自重應力，坑底土在側向擠出時，坑側土在側向分力作用下將隆起，形成被動破壞區。
連續夯擊作用下，具有加固效果的壓縮波反覆作用，使土體中的動應力水平超過了地基破壞強度，土體加固時主要的塑性變形集中在如圖1-3所示的這個區域內，該區域內吸收了強夯大部分的能量，故加固效果最好，形成主壓實區a;隨著深度增加，壓縮波逐漸減弱，對土體的作用力不斷減小，土體產生的塑性變形也不斷減小，此區域的範圍決定了強夯加固的影響範圍，即次壓實區b;地基土因夯錘巨大的衝擊力而受擾動，在地基表面的土層受到橫波和面波的干擾變得鬆動，橫波的傳播方問和質點的振動方向垂直，面波分別按橢圓形運動和按地面水平向運動，土體將產生上下運動使地基表面鬆動形成鬆動區c;當夯擊能量基本消耗完畢，己無法使地基土產生塑性變形，即強夯無影響區d。由於強夯加固主要是通過縱波的壓縮作用，故壓實區的豎向影響深度大於橫向影響寬度，壓實區表現為長軸豎直的橢圓形狀。
圖1-3 強夯加固模式圖
強夯的加固原理如第一節所述。
重錘夯實法因其能量小，夯坑深度小，主要依靠錘底的壓密作用，主壓實區在錘底，因夯坑淺，錘底土所受的側向壓力小，故飽和土夯擊易側向擠出、隆起，不能因壓縮而產生孔隙水壓力，使水排走，形成「橡皮土」，因而不能加固飽和土。
強夯法由於土中的動應力大，壓實深度大，並側向擠出，故側面有一定的加固範圍，其直徑約為夯錘直徑的2.5～4倍，為了使坑側土少擾動、少隆起形成側向擠壓力，使土體壓縮，飽和土形成孔隙水壓力，並在此壓力下排走，然後多次夯實，故強航工藝要求分遍夯，每隔一定時間，夯點間要求間隔一定距離。單擊夯擊能要大，是衝剪形成一定深度的夯坑。
夯點應遵循先重後輕，先深後淺的次序進行，即先用高能量加固深層，這時夯點間距應大，後用低能量加固淺層，以加固前述未加固或隆起鬆動的夯點間土，最後以低能量滿片夯實表層。
重錘夯實法則不同，它採用的是一夯挨一夯或一夯壓半夯，每遍間也不間隔一定時間。它只是壓實錘底下的土，故加固淺，側面容易隆起。
強夯法可適用於加固粗粒土、細粒土、飽和土、非飽和土，甚至港口、河道水下土層，諸如填土、雜填土、砂類土、粘性土、黃土、淤泥類土，對厚層的、滲透係數小於10-5cm/s的飽和粘性土應慎重。
重夯法則僅適用於加固地下水位0.8m以上的稍溼的粘性土、砂類土、黃土、雜填土和分層填土，不適於含水量高的粘性土［19］。
近年來，國內強夯技術發展迅速，應用範圍更加廣泛，主要集中在飽和軟粘土地基的強夯技術研究上。一般認為強夯法特別適合於粗顆粒非飽和土、含水量不大的雜填土與溼陷性黃土，低飽和度粘性土與粉土可採用。對於飽和粘性土，可採用鋪設砂墊層和打設排水板或袋裝砂井的方法來加速孔壓的消散。
鋪設砂墊層有利於強夯能量的有效吸收，均勻傳播，使波的傳播範圍擴大，從而在較大土體範圍內形成毛細管裂隙，促進內部水分的排出。迄今為止，強夯法己成功而廣泛地用於處理各類碎石土、砂性土、濕陷性黃土、人工填土、低飽和度的粉土與一般粘性土，特別是能處理一般方法難於加固的大塊碎石類土及建築、生活垃圾或工業廢料組成的雜填土。實踐表明，對於上述土類為主體的大面積的地基處理，強夯法往往被作為優先、有時甚至是唯一的處理方法予以考慮，且具有良好的技術經濟效果。
隨著強夯法加固機理研究的逐漸深入，計算方法、施工工藝體系的全面建立，強夯法一定會在軟基處理中取得廣泛應用。目前主要需要研究的問題主要是強夯時振動影響範圍；土體在夯擊能作用下孔隙水的變化機制；強夯過程中土性的改善體質以及土性對強夯的適應性。
當前，應用強夯法處理的工程範圍極為廣泛，有工業與民用建築、倉庫、油罐、儲倉、公路和鐵路路基、飛機場跑道及碼頭等。總之，強夯法在某種程度上比機械的、化學的和其它的力學加固方法更為廣泛和有效。工程實踐表明，強夯法具有施工簡單、加固效果好、使用經濟等優點，因而被世界各國工程界所重視。
對各類土強夯處理都取得了十分良好的技術經濟效果
根據地質條件和工程要求，合理的設計強夯技術引數是地基加固的關鍵。
單點夯擊能(錘重×落距)是強夯設計最關鍵的引數，它直接影響著強夯加固深度和強夯效果，選取單點夯擊能應根據地基土結構型別、荷載大小和要求加固深度等因素綜合考慮，選取的引數既要保證加固效果，達到設計要求，又要做到經濟合理
在夯擊能一定的情況下，錘重與落距的關係是有係數的互為倒數關係，且這個係數就是夯擊能e，數學表示式為:。在以落距h為縱座標，錘重w為橫座標的直角座標系中，夯擊能曲線如圖2-1所示。在曲線上總有一點e0，到座標圓點o的距離最短，將落距h和錘重w看成是變化的向量，oe0是w和h的向量和，當夯錘從高度h向地面夯擊時，夯錘的勢能oe0沿轉換成動能，所以稱oe0是能量最佳轉換路徑。
在錘重與落距的搭配上，應根據施工機械，盡量滿足能量的最佳轉換路徑。
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2008 7 309 31 摘要 強夯法加固地基是一種常見的處治橋頭跳車病害方式，簡析了橋頭跳車的特點和危害，了強夯法的作用 施工工序和質量控制要求。關鍵詞 橋頭跳車地基處理強夯法施工工序 橋頭跳車是目前公路建設中常見的通病之一，嚴重影響了行車舒適性，降低了車輛的行駛速度和道路的通行能力，是道路交通...
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