4.5 强夯地基
4.5.1 施工前应在现场选取有代表性的场地进行试夯。试夯区在不同工程地质单元不应少于1处，试夯区不应小于20m×20m。
4.5.2 周边存在对振动敏感或有特殊要求的建(构)筑物和地下管线时，不宜采用强夯法。
4.5.3 强夯施工主要机具设备的选择应符合下列规定：
1 起重机：根据设计要求的强夯能级，选用带有自动脱钩装置、与夯锤质量和落距相匹配的履带式起重机或其他专用设备，高能级强夯时应采取防机架倾覆措施；
2 夯锤：夯锤底面宜为圆形，锤底宜均匀设置4个～6个孔径250mm～500mm的排气孔，强夯置换夯锤宜在周边设置排气槽，强夯锤锤底静接地压力宜为20kPa～80kPa，强夯置换锤锤底静接地压力宜为100kPa～300kPa；
3 自动脱钩装置：应具有足够的强度和耐久性，且施工灵活、易于操作。
4.5.4 强夯施工应符合下列规定：
1 夯击前应将各夯点位置及夯位轮廓线标出，夯击前后应测量地面高程，计算每点逐击夯沉量；
2 每遍夯击后应及时将夯坑填平或推平，并测量场地高程，计算本遍场地夯沉量；
3 完成全部夯击遍数后，应按夯印搭接1/5锤径～1/3锤径的夯击原则，用低能量满夯将场地表层松土夯实并碾压，测量强夯后场地高程；
4 强夯应分区进行，宜先边区后中部，或由临近建(构)筑物一侧向远离一侧方向进行。
4.5.5 强夯置换施工应符合下列规定：
1 强夯置换墩材料宜采用级配良好的块石、碎石、矿渣等质地坚硬、性能稳定的粗颗粒材料，粒径大于300mm的颗粒含量不宜大于全重的30％；
2 夯点施打原则宜为由内而外、隔行跳打；
3 每遍夯击后测量场地高程，计算本遍场地抬升量，抬升量超设计标高部分宜及时推除。
4.5.6 软土地区及地下水位埋深较浅地区，采用降水联合低能级强夯施工时应符合下列规定：
1 强夯施工前应先设置降排水系统，降水系统宜采用真空井点系统，在加固区以外3m～4m处宜设置外围封闭井点；
2 夯击区降水设备的拆除应待地下水位降至设计水位并稳定不少于2d后进行；
3 低能级强夯应采用少击多遍、先轻后重的原则；
4 每遍强夯间歇时间宜根据超孔隙水压力消散不低于80％确定；
5 地下水位埋深较浅地区施工场地宜设纵横向排水沟网，沟网最大间距不宜大于15m。
4.5.7 雨季施工时夯坑内或场地积水应及时排除。
4.5.8 冬期施工应采取下列措施：
1 应先将冻土清除后再进行强夯施工；
2 最低气温高于-15℃、冻深在800mm以内时可进行点夯施工，且点夯的能级与击数应适当增加，满夯应在解冻后进行，满夯能级应适当增加；
3 强夯施工完成的地基在冬期来临前，应设覆盖层保护。
4.5.9 对强夯置换应检查置换墩底部深度，对降水联合低能级强夯应动态监测地下水位变化。强夯施工质量允许偏差应符合表4.5.9的规定。
表4.5.9 强夯施工质量允许偏差
4.5.10 强夯施工结束后质量检测的间隔时间：砂土地基不宜少于7d，粉性土地基不宜少于14d，黏性土地基不宜少于28d，强夯置换和降水联合低能级强夯地基质量检测的间隔时间不宜少于28d。
4.5.1 施工前通过试夯可以确定其适用性、加固效果和施工工艺。强夯法具体施工工艺应根据类似场地的成功经验和现场试验综合确定，试验区数量应根据场地复杂程度、工程规模、工程类型及施工工艺等确定。根据地质条件及设计要求等选取一组或多组施工参数，制定强夯试验方案。试夯参数包括夯击能(锤重落距)、夯点布置、夯点间距、单点夯击数、夯击遍数和间隔时间、最后两击夯沉量、降排水工艺等。待试夯结束一至数周后，通过现场试验监测和检测来确定其适用性、加固效果和工艺参数。监测项目主要包含实测夯沉量、地下水位及孔隙水压力监测等。试夯前后应对试验区按设计要求进行室内试验或原位测试与监测，根据强夯前后试验结果数据进行对比分析，确定正式施工参数。
当地质条件、工程技术要求相同或相近且已有成熟的强夯施工经验时，可不进行专门试验，但在全面强夯施工前应进行试验性施工。
试夯测试结果不满足设计要求时，可调整有关参数重新试夯，也可修改地基处理方案。
强夯的能级可按以下标准划分：
(1)低能级：500kN·m～3000kN·m(不含)；
(2)中等能级：3000kN·m～6000kN·m(不含)；
(3)高能级：大于或等于6000kN·m。
施工前应进行暗浜排查，并宜将沟、浜、塘换填处理后再进行大面积强夯施工。地下水位较高或表层为饱和土时，应铺设0.5m～2.0m透水性较好的粗骨料垫层或采用降水措施后再进行夯击。铺设的垫层不宜含有黏土，垫层材料一般为中砂、粗砂、砂砾、山皮土、煤渣、建筑垃圾等。垫层能够使夯击能得到扩散向深度方向传递。采取降水可加大地下水位与地表面的距离，以免夯击形成“弹簧土”。
4.5.2 若必须采用强夯法施工时，应采取开挖防振沟、设置应力释放孔等减振隔振措施。
强夯所产生的振动，对一般建筑物来说，只要有一定的间隔距离(如10m～15m)，一般不会产生有害的影响。若在其影响范围内，应进行振动监测。对抗震性能极差的民房或对振动有特殊要求的建筑物及精密仪器设备等，应采取防振或隔振措施。隔振沟沟底宽度宜大于500mm，沟深宜大于已有构筑物基础500mm，且不小于2m。同时强夯应错开在建工程混凝土浇筑时间，避免强夯振动对混凝土强度形成带来不利影响。
4.5.3 本条对强夯施工主要机具设备的选择作出规定。
1 对2000kN·m及以下能级常采用15t规格起重机，4000kN·m～8000kN·m采用50t规格起重机，10000kN·m以上采用100t～300t起重机或专用强夯机进行施工，起重能力宜为锤重的1.5倍～2.0倍。为防止起重臂在较大的仰角下突然释重而有可能发生后倾，常用的防倾覆失稳措施有：①在吊臂的顶部加两根钢缆绳，用停在前面的推土机作为活动地锚；②在履带吊臂杆端部设置辅助门架。
2 宜采用钢制或铸铁制的平锤或柱锤。夯锤重量宜为8t～40t，平锤底面积宜为4m²～5m²，柱锤底面积宜为1.1m²～1.8m²。夯锤设置排气孔的主要目的是一方面可减小起吊夯锤时的吸力(经实测，夯锤的吸力可达三倍锤重)，另一方面还可减少夯锤着地前瞬时气垫的上托力，从而减少能量损失。
3 施工期间吊钩应经常涂抹润滑油，防止夯锤吊环过度磨损造成落锤倾斜或安全事故。目前国外有配置液压挂钩和自动脱钩装置的强夯施工机械，施工过程中不需人员进入夯击区，既提高了施工效率，又保证了人身安全，因此研制新型的挂钩和脱钩装置将是强夯机具革新的重要方向之一。
4.5.4 强夯施工工艺流程为：
(1)清理并平整施工场地；
(2)标出第一遍夯点位置及夯位轮廓线并测量场地高程；
(3)起重机就位，将夯锤平稳提起对准置于夯点位置，测量夯前锤顶高程；
(4)起吊夯锤至预定高度，夯锤自动脱钩下落夯击夯点；
(5)放下吊钩，测量锤顶高程，记录夯击下沉量；
(6)重复步骤4～5，按设计规定的夯击击数和控制标准，完成一个夯点的夯击；
(7)夯锤移位至下一个夯点，重复步骤4～6，完成第一遍全部夯点的夯击；
(8)用推土机将夯坑填平或推平，并测量场地高程，计算本遍场地夯沉量；
(9)在规定的间隔时间后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，再按照夯印搭接1/5～1/3锤径的夯击原则，用低能量满夯将场地表层松土夯实，碾压后测量夯后场地高程。
前后两遍夯击间隔时间取决于土中超孔隙水压力的消散情况，不应低于80％消散程度。当缺少实测资料时，可根据地基土的渗透性确定。对含水量高、软弱土层较厚、渗透性较差的黏性土和粉性土，由于超静孔隙水压力消散较慢，一般间歇为2周～4周。对砂土、地下水位较低或含水量较小的回填土以及其他渗透性较好的地基土，超静孔隙水压力的峰值出现在夯完后的瞬间，消散时间只有2min～4min，因此可连续夯击。
4.5.5 强夯置换施工工艺流程为：
(1)～(5)同条文说明第4.5.4条(1)～(5)；
(6)夯击并逐击记录夯坑深度，当夯坑过深而发生起锤困难时停夯，向坑内填料直至与坑顶齐平，记录填料数量，如此重复直至满足规定的夯击次数及控制标准完成一个墩体的夯击，当夯点周围软土挤出影响施工时，可随时清理并在夯点周围铺垫碎石继续施工；
(7)用推土机将场地推平并测量高程，计算本遍场地抬升量；
(8)同条文说明第4.5.4条(9)，场地抬升量超设计标高部分用推土机推除。
4.5.6 降水联合低能级强夯施工工艺流程为：
(1)平整场区，安设降排水系统并预埋孔隙水压力计和水位观测管，进行第一遍降水；
(2)地下水位降至设计水位并稳定后，保证地下水位在夯击影响范围以下，拆除降水设备，可分区逐步拆除，按标记夯点位置进行第一遍强夯；
(3)一遍夯后即可插设降水管，安装降水设备进行第二遍降水；
(4)按照设计的强夯参数进行第二遍强夯施工；
(5)重复工艺流程(3)～(4)，直至达到设计的强夯遍数；
(6)全部夯击结束后进行推平和碾压。
降水系统宜采用真空井点系统，排水系统可采用施工区域四周挖明沟，并设置集水井。
每遍强夯间歇时间根据土性不同长短历时不同，对黏性土，由于超静孔隙水压力消散较慢，故当夯击能逐渐增长时，超静孔隙水压力亦相应叠加，间歇时间宜为2周～4周；对砂土，超静孔隙水压力的峰值出现在夯完后的瞬间，消散时间只有2min～4min，因此可连续夯击。
4.5.7 夯坑内有积水或发现有地下水上升到夯坑中时，应设法将地下水降低或排除后再进行夯击，以免造成夯击能量的损失。
4.5.8 气温低于-15℃时，宜停止强夯作业。覆盖层厚度应根据当地经验确定，覆盖层厚度大于冻深时，覆盖层可采用填土(包括改性土)、岩、草皮、泥炭、工业材料，以及它们的组合体等。
4.5.9 强夯施工中所采用的各项参数和施工步骤是否符合设计要求，在施工结束后往往很难进行检查，所以要求在施工过程中对各项参数和施工情况进行详细记录，经常检查各项测试数据和施工记录，不符合设计要求时应进行补夯或采取其他有效措施，其承载力可通过现场单墩或单墩复合地基静载荷试验确定。
4.5.10 经强夯处理的地基，其强度是随着时间的增长而逐步恢复和提高的，称为“时间效应”，因此强夯施工结束后应隔一定时间再对地基质量进行检验，间隔时间越长，强度时效性越明显。
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- 下一节：4.6 注浆加固地基
