强夯法是用起重机械（起重机或起重机配三角架、龙门架）将大吨位（一般8~30t）夯锤起吊到6~30m高度后，自由落下，给地基土以强大的冲击能量的夯击，使土中出现冲击波和很大的冲击应力，迫使土层孔隙压缩，土体局部液化，在夯击点周围产生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和气体逸出，使土料重新排列，经时效压密达到固结，从而提高地基承载力，降低其压缩性的一种有效的地基加固方法，也是我国目前最为常用和最经济的深层地基处理方法之一。
1．加固机理及特点
强夯法是在极短的时间内对地基土体施加一个巨大的冲击能量，使得土体发生一系列的物理变化，如土体结构的破坏或液化、排水固结压密以及触变恢复等。其作用结果使得一定范围内地基强度提高，孔隙挤密并消除湿陷性。强夯过程对地基状态的影响如图7-5所示，强度提高明显的区段是II区，压密区的深度即为加固深度。

图7-5 强夯加固地基模式

I-膨胀区；II-加固区；III-影响区；IV-无影响区

pL-地基极限强度；pr-地基屈服强度

强夯法加固特点是：使用工地常备简单设备；施工工艺、操作简单；适用土质范围广；加固效果显著，可取得较高的承载力，一般地基强度可提高2~5倍；变形沉降量小，压缩性可降低2~10倍，加固影响深度可达6~10m；土粒结合紧密，有较高的结构强度；工效高，施工速度快（一套设备每月可加固5000~10000m2地基），较换土回填和桩基缩短工期一半；节省加固原材料；施工费用低，节省投资，比换土回填节省60%费用；与预制桩加固地基相比可节省投资50%~70%；与砂桩相比可节省投资40%~50%，同时耗用劳动力少和现场施工文明等。

2．适用范围

适于加固碎石土、砂土、低饱和度粉土、粘性土、湿陷性黄土、高填土、杂填土以及“围海造地”地基、工业废渣、垃圾地基等的处理；也可用于防止粉土及粉砂的液化，消除或降低大孔土的湿陷性等级；对于高饱和度淤泥、软粘土、泥炭、沼泽土，如采取一定技术措施也可采用，还可用于水下夯实。强夯不得用于不允许对工程周围建筑物和设备有一定振动影响的地基加固，必需时，应采取防振、隔振措施。

3．机具设备

（1）夯锤

用钢板作外壳，内部焊接钢筋骨架后浇筑C30混凝土（图7-6），或用钢板作成组合成的夯锤（图7-7），以便于使用和运输。夯锤底面有圆形和方形两种，圆形不易旋转，定位方便，稳定性和重合性好，采用较广；锤底面积宜按土的性质和锤重确定，锤底静压力值可取25~40kPa；对于粗颗粒土（砂质土和碎石类土）选用较大值，一般锤底面积为3~4m2；对于细颗粒土（粘性土或淤泥质土）宜取较小值，锤底面积不宜小于6m2。一般10t夯锤底面积用4.5m2，15t夯锤用6m2较适宜。锤重一般为8、10、12、16、25t。夯锤中宜设1~4个直径250~300mm上下贯通的排气孔，以利空气迅速排走，减小起锤时，锤底与土面间形成真空产生的强吸附力和夯锤下落时的空气阻力，以保证夯击能的有效性。

图7-6 混凝土夯锤（圆柱形重12t；方形重8t）

1-30mm厚钢板底板；2-18mm厚钢板外壳；3-6×φ159mm钢管；

4-水平钢筋网片φ16@200mm；5-钢筋骨架φ14@400mm；6-φ50mm吊环；7-C30混凝土

图7-7 装配式钢夯锤（可组合成6、8、10、12t）

1-50mm厚钢板底盘；2-15mm厚钢板外壳；3-30mm厚钢板顶板；

4-中间块（50mm厚钢板）；5-φ50mm吊环；6-φ200mm排气孔；7-M48mm螺栓

（2）起重设备

由于履带式起重机重心低，稳定性好，行走方便，多使用起重量为15、20、25、30、50t的履带式起重机（带摩擦离合器）（图7-8）。

图7-8 用履带式起重机强夯

1-夯锤；2-自动脱钩装置；3=起重臂杆；4-拉绳；5-锚绳；6-废轮胎

（3）脱钩装置

采用履带式起重机作强夯起重设备，国内目前使用较多的是通过动滑轮组用脱钩装置来起落夯锤。脱钩装置要求有足够的强度，使用灵活，脱钩快速、安全。常用的工地自制自动脱钩器由吊环、耳板、销环、吊钩等组成（图7-9），系由钢板焊接制成。拉绳一端固定在销柄上，另一端穿过转向滑轮，固定在悬臂杆底部横轴上，当夯锤起吊到要求高度，升钩拉绳随即拉开销柄，脱钩装置开启，夯锤便自动脱钩下落，同时可控制每次夯击落距一致，可自动复位，使用灵活方便，也较安全可靠。

图7-9 强夯自动脱钩器

1-吊环；2-耳板；3-销环轴辊；4-销柄；5-拉绳

（4）锚系设备

当用起重机起吊夯锤时，为防止夯锤突然脱钩使起重臂后倾和减小对臂杆的振动，应用T1-100型推土机一台设在起重机的前方作地锚（图7-8），在起重机臂杆的顶部与推土机之间用两根钢丝绳连系锚旋。钢丝绳与地面的夹角不大于30°，推土机还可用于夯完后作表土推平、压实等辅助性工作。

当用起重三角架、龙门架或起重机加辅助桅杆起吊夯锤时，则不用设锚系设备。

4．施工技术参数

（1）锤重与落距

锤重M（t）与落距h（m）是影响夯击能和加固深度的重要因素，它直接决定每一击的夯击能量。锤重一般不宜小于8t，常用的为10、12、17、18、25t。落距一般不小于6m，多采用8、10、12、13、15、17、18、20、25m等几种。

（2）单位夯击能

锤重M与落距h的乘积称为夯击能E（＝M×h）。强夯的单位夯击能（指单位面积上所施加的总夯击能），应根据地基土类别、结构类型、载荷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。夯击能过小，加固效果差；夯击能过大，不仅浪费能源，相应也增加费用（图7-10），而且，对饱和粘性土还会破坏土体，形成橡皮土，降低强度。从国内强夯施工现状来看，选用单击夯击能以不超过3000kN·m较为经济。

图7-10 单击夯击能与有效加固深度的关系

1-碎石土、砂土等；2-粉土、粘性土、湿陷性黄土