（一）方法简介
强夯法是1969年法国Menard技术公司首创的一种地基加固方法。它一般通过8～30t的重锤（最重可达200t）和8～20m的落距（最大可达40m），对地基施加强大的冲击能，强制压实地基。
工程实践表明，强夯法具有施工简单、加固效果好、使用经济等优点，因而被世界各国工程界所重视。我国在20世纪70年代末首次在天津新港3号公路进行强夯法试验研究。强夯法在开始创立时，仅用于加固砂土和碎石土地基。经过20多年的发展和应用，它已适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土、粘性土、湿陷性黄土等地基的处理。在浅部岩溶发育地区，通过强夯法对地基土体的压实，可消除土洞和浅部溶洞，对防治岩溶塌陷具有明显的效果。
（二）加固机理
通常情况下，第一锤夯击可使夯锤陷入地面以下1m左右深度，在这个深度范围内，土中的固体物大部分被强制性挤压到夯坑以下土的孔隙中，从而使土体呈超压密状态。因此，强夯法加固地基有以下3种不同的加固机理。
1）动力密实：强夯加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土为动力密实机制，即强大的冲击能强制超压密地基，使土中气相体积大幅度减小。
2）动力固结：强夯加固颗粒饱和土为动力固结机理，即通过强大的冲击能冲击破坏土的结构，使土体局部液化并产生许多裂隙，作为孔隙水的排水通道，土体发生触变，强度逐步恢复并增强。
3）动力置换：强夯加固淤泥为动力置换机理，即强夯将碎石整体挤入淤泥成整式置换或间隔夯入淤泥成桩式碎石墩。
（三）强夯法设计
1.有效加固深度
根据我国大量的工程实践经验，有效加固深度的计算公式为
地质灾害防治技术
式中：H为强夯的有效加固深度（m）；W为夯锤重（t）；h为落距（m）；a为与土的性质和夯击能有关的系数，一般变化范围为0.5～0.9，对于细粒土，夯击能较大时可取大值。
2.强夯的单位夯击能
强夯的单位夯击能应根据地基土的类别、结构类型、荷载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，粗颗粒土可取1000～3000kN·m/m2；细颗粒土可取1500～4000kN·m/m2 。
3.夯锤与落距
对施工单位已有的夯锤与起重机型号进行调查后，根据所需有效加固深度与单击夯击能，选择夯锤与落距。实践表明：在单击夯击能相同的情况下，增加落距比增加锤重更有效。
4.确定每个夯点重复夯击次数
通常每个夯点应多次重复夯击，才能达到有效加固深度。最佳夯击次数可由现场试夯所得夯击次数与夯沉量关系曲线确定，且应同时满足下列条件：
1）最后两击的平均夯沉量：当单击夯击能小于4000kN·m时为50mm；当单击夯击能为4000～6000kN·m时取100mm；当单击夯击能大于6000kN·m时为200mm。
2）夯坑周围地面不应发生过大隆起。
3）不因夯坑过深而发生起锤困难。
5.夯点平面布置
1）按设计起重机开行路线、顺序布置夯击点。
2）强夯夯击时，应力向外扩散，因此，夯击点必须间隔5～9m夯距，如图4－1a所示的为正确布置。若夯距太小，则应力叠加，效果降低，图4－1b为不正确的布置。通常夯击平面按行列式（正方形）布置施工较为方便，也可采用梅花形（等边三角形）布置。
图4－1 夯距布置图
3）确定夯击遍数。根据土的性质、夯击能与有效加固深度确定，一般情况为2～3遍，最后再以低能量满夯一遍。对于渗透性弱的细粒土，夯击遍数可适当增加。
图4－2为采用强夯4遍的平面布置。第一遍夯击（如图4－2中“1”所示）时，两个夯击点相隔7m，按行、列将整个场地夯击完后，开始第二遍夯击（如图4－2中“2”所示），依此类推。
6.两遍夯击之间的时间间隔
两遍夯击之间的时间间隔，取决于土中超孔隙水压力的消耗时间。对碎石与砂土可连续夯击；对渗透性差的粘性土，应不少于3～4周。
图4－2 夯击平面布置图
7.现场试验测试调整
初定强夯参数，提出强夯试验方案，进行现场试验，经间隔时间后进行夯后测试并与夯前数据对比，检验强夯效果，确定正式强夯参数。
（四）强夯法的施工
1.强夯法的机具设备
强夯法的机具设备很简单，主要为夯锤、起重机和自动脱钩装置。
（1）夯锤
夯锤的平面形状一般呈圆形或方形，并有气孔式和封闭式两种。实践证明，圆形和带有气孔的夯锤较好。锤重宜根据加固要求由计算与现场试验确定，我国常用夯锤重8～25t，最大锤重为40t。因夯锤频繁使用，故要求夯锤的材料坚固、耐久、不变形，理想材料为铸钢，也可用厚钢板外壳，内浇筑混凝土制成。锤底面积对加固效果有直接影响，对同样的锤重，当锤底面积较小时，夯锤着地压力更大，可形成更深的夯坑。因此，锤底面积宜按土的性质确定，岩溶塌陷一般发生在砂性土和碎石填土地段，对于这类土，一般夯锤的底面积可取2～4m2，锤底静压力值可取25～40kPa，对于细粒土宜取小值。锤的底面应对称设置若干个与其顶面贯通的排气孔，以消除高空下落时的气垫，且便于从夯坑中起锤，孔径可取250～300mm。
（2）起重机
西欧国家起重机大多采用履带式吊车，日本采用轮胎式吊车。履带式起重机稳定性好，可在臂杆端部设置辅助门架，防止夯锤在高空自动脱钩时发生机架倾覆。吊车能力大于锤重。
（3）自动脱钩装置
当起重机将夯锤吊至设计高度时，要求夯锤自动脱钩，使夯锤自由下落，夯击地基。自动脱钩装置有两种：一种利用吊车副卷扬机的钢丝绳，吊起特制的锁卡焊合件，使锤脱钩下落；另一种采用定高度自动脱锤索，效果良好。
2.强夯法的施工工艺
为了保证强夯加固地基的预期效果，需要严格的、科学的施工技术与管理制度。
1）夯前通过详细的工程勘察，查明场地内岩土层的分布、厚度与工程性质指标，尤其是土洞、岩溶的发育情况。
2）现场试夯与测试。在建筑场地内，选取代表性小块面积进行试夯或试验性强夯施工。间隔一段时间后，测试加固效果，为强夯正式施工提供参数依据。
3）清理并平整场地。平整的范围应大于建筑物外围轮廓线。
4）标明第一遍夯点位置，并测量场地高程。对每一夯实点，均要求用石灰标出夯锤底面外围轮廓线。
5）起重机就位，夯锤对准夯点位置，测量夯前锤顶高程。
6）将夯锤起吊到预定高度，自动脱钩，使夯锤自由下落夯实地基，放下吊钩，测量锤顶高程。若因坑底倾斜造成夯锤歪斜时，应及时整平坑底。
7）重复步骤6），按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击。
8）重复步骤5）～步骤7），按设计夯点的夯击次序，完成第一遍全部夯点的夯击。
9）用推土机将夯坑填平，并测量场地高程，标出第二遍夯点位置。
10）按规定的间隔时间，待前一遍强夯产生的土中孔隙水压力消散后，再按上述步骤，逐次完成全部夯击遍数，通常为3～5遍。最后采用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量场地夯后高程。
11）强夯效果质量检测。全部夯击结束后，按砂土1～2周，低饱和度粉土与粘性土2～4周的时间间隔，进行强夯效果质量检测。采用两种以上方法，检测点不少于3处。对重要工程与复杂场地，应增加检测方法与检测点。检测的深度应不小于设计地基处理的深度。
（五）强夯加固的效果
强夯法可使深层地基得到加固，因而对土洞、浅部岩溶的处理效果明显。国内大量的工程实践表明，强夯法有效加固深度一般为5～10m，高能量强夯法加固深度可超过10m。