重锤夯实法(heavy hammer tamping)

利用重锤从高空自由下落时产生的冲击能，使地面下一定深度内土层达到密实状态的地基处理方法。有效夯实深度取决于锤重、锤底直径、落距和土类。重锤夯实法可以提高地基承载力、消除湿陷性地基的湿陷现象。重锤夯实法可分为表层夯实法和强力夯实法。

简史   表层夯实法于本世纪40年代首创于苏联，用于处理厚度较小的湿陷性黄土地基。中国于50年代引进这项技术，主要在西北和华北地区用于处理浅层湿陷性黄土和杂填土地基。强力夯实法在本世纪60年代由法国麦纳德技术公司首创，由于方法简单、经济、施工快，所以很快就传播到世界各国，在几十个国家近千项工程中得到应用。中国于70年代末开始进行强力夯实法试验研究，并在数百项工程上正式使用成功，均取得良好的技术经济效果。

表层夯实法   又称重锤表面夯实法。锤重一般为20～40kN，落距3～5m。锤重与锤底面积的关系应符合锤底面上的静压力为15～20kPa的要求。适用于夯实厚度小于3m、地下水位以上0．8m左右的稍湿杂填土、粘性土、砂性土、湿陷性黄土地基。由于锤体较轻、锤底直径和落距较小，产生的冲击能也较小，故有效夯实深度不大，一般为锤底直径的一倍左右。

夯实机具   主要有起重机和夯锤。起重机使用带有摩擦式卷筒的起重机或其他起重设备将锤吊起。锤的形状为截头圆锥体，使用钢筋混凝土制作，其底部为钢板，锤体内充填废铁以使重心降低。

夯实宽度   基坑夯实宽度应大于基础底面尺寸。基坑每边应比设计宽度加宽不小于0．3m进行夯实。

预留土层厚度   夯实前，基坑底面标高应高出设计标高(预留夯实土层)。预留夯实土层厚度等于试夯时的总下沉量加5～10cm。

最佳含水量   夯实应在最佳含水量条件下进行，最佳含水量由室内击实试验求得。当土的天然含水量小于最佳含水量的2％以上时，应向基坑加水至最佳含水量，基坑浸水一昼夜后方可夯实。当土石含水量过大时，可在其上铺设顺水材料如干土、生石灰、碎砖等或换土。

夯实标准   通过试夯确定夯击遍数。当最后两遍的平均夯沉量不超过以下数值时停夯：粘性土和湿陷性黄土1．0～2．0cm；砂性土0．5～1．0cm。分层夯实填土时，每层虚铺土厚度应通过试夯确定，一般相当于锤底直径。

夯实顺序   在条形基坑和大面积基坑内夯击时，按一夯挨一夯顺序进行。在独立柱基基坑内夯实时，一般采用先周边后中间或先外后里的顺序进行。

强力夯实法   当锤重为80～300kN，落距为6～25m，单次夯击能量大于800kN•m，用于处理杂填土、碎石土、砂性土和稍湿的粘性土时称为“强力夯实法”，简称“强夯法”；用于处理饱和粘性土时称为“动力固结法”。强力夯实法可大幅度提高地基强度，降低地基可压缩性，改善地基抵抗振动液化的能力和消除湿陷性地基的湿陷现象。由于锤重和落距较大，产生的冲击能也较大，故有效夯实深度亦大，最大已达10余米。

夯击参数   包括单点夯击能和最佳夯击能。(1)单点夯击能。等于锤重×落距。按公式H=α(Qh/10)^1/2计算。式中H为夯击土层厚度，m；Q为锤重，kN；h为落距，m；α为修正系数，一般取0．5～0．6。(2)最佳夯击能。在夯击能作用下，地基中出现的孔隙水压力达到土的自重压力时为最佳夯击能。最佳夯击能的确定，对于粘性土，根据孔隙水压力的叠加值确定；对于砂性土，根据最大孔隙水压力增量与夯击能的关系曲线确定(孔隙水压力增量随夯击能增加而逐渐趋于定值时)。

夯实机具   主要包括夯锤、起重机和脱钩装置。(1)夯锤。锤重根据处理土层的厚度、锤底面积和落距确定。夯锤可用铸钢制成，也可用钢壳内填混凝土作成，形状为方形或圆形，底面尺寸根据土类确定：砂性土和碎石土采用2～4m²；粘性土采用3～4m²。(2)起重机。使用履带式的。国外制作出专用的三角架和轮胎式强夯机，可吊400kN夯锤，落距可达40m。当锤重不超过起重机的卷扬机起吊能力时，夯击工艺可采用单缆锤击法。(3)脱钩装置。当锤重超过起重机的卷扬机起吊能力时，不能采用单缆锤击法施工，这时可利用滑轮组和借助脱钩装置来起落夯锤。将夯锤挂在脱钩装置上，起重机将夯锤吊到规定高度，利用脱钩器使夯锤自由下落。

夯击施工   主要包括夯击范围、夯点布置、夯击遍数和间歇时间。(1)夯击范围。一般略大于建筑物的范围，通常宽出尺寸为(0．5～1．0)H(H为所需夯实土层的厚度)。(2)夯点布置。夯点之间必须保持一定距离。饱和软粘土必须多遍夯击，前几遍是间隔夯，最后一遍是低能量满夯，其落距为2～4m。(3)夯击遍数。一般为1～8遍。粗颗粒土夯击遍数可少些，细颗粒土夯击遍数可多些。国内常用2～3遍。(4)间歇时间。强夯饱和粘性土时必须等待孔隙水压力消散后，方可进行下一遍夯击作业。由于饱和粘性土中孔隙水压力消散需要时间比较长，故间歇时间不能小于4周。(5)夯击效果检验。可采用旁压试验、静力触探、标准贯入试验等原位测试方法检验夯实效果。