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摘要：强夯置换法处理的工程范围极为广泛，有工业与民用建筑、仓库、油罐、储仓、公路和铁路路基、飞机场跑道及码头等。总之，强夯法在某种程度上比机械的、化学的和其它力学的加固方法更为广泛和有效。强夯置换法适用于高饱和度的粉土与软塑～流塑的粘性土等地基上对变形控制要求不严的工程，同时应在设计前通过现场试验确定其适用性和处理效果。结合工程施工中的一些实践经验，探讨了强夯置换法在建筑地基中的施工。
关键词：强夯置换法；复合地基；置换深度
引言
在工程施工的具体过程中，会有多种地质存在，根据不同的地质条件选择不同的施工方法。其中强夯置换法适用于泥炭、液化粉土以及软弱粘性土的施工，强夯置换法的原理是在强大的冲击力之下，软土的强度以及土体都会受到不同程度的破坏，并将其挤压到一边，给墩体腾出一定的空间。地基强夯技术在80年代就得到了广泛的应用，我国在1987年将该项技术引进，地基强夯置换法这种技术的操作简单，在材料的使用方面也比较节省，承载力较大，而且其带来的经济效益较大，这一系列的优势使得强夯技术在地基处理中有了越来越大的应用。
1强夯置换法简介
强夯置换法是在强夯法的基础上发展而来的，从20世纪80年代开始逐渐投入应用。该方法的操作基本步骤是将重量很重的锤子起吊到一定高度，通过使其自由落下，锤子在下落过程中受到重力加速度的影响，其产生的力逐渐增大，最终落到地面，给予地基以一定程度的冲击和振动，在该情况下，地基会出现形变等现象，地基被压缩到一定范围内，同时其强度也会明显提高。但是在高饱和的粘土层施工时，受到其施工特点等的影响，强夯置换法的效果并不稳定，这也是影响其应用推广受到阻碍的重要原因之一。强夯置换加固法应用过程中，首先在夯坑内添加一定数量的石块和碎石等物质，在此基础上，通过强行夯入的方式将碎石和粘土等联系在一起，使其形成一个整体，发挥碎石桩的作用。该类碎石桩一方面可以使得建筑物将负载等向碎石桩处集中，另一方面，也可以通过碎石桩来冲击其下面的土层，对提高碎石桩所在地的地基的整体承载能力等具有重要意义。需要注意的是，应用强夯置换法开展各项操作的过程中，受到冲击作用和粘土性质的影响，粘土中的水分可能并不能及时排出，这就导致强夯置换法的最终效果受到一定的影响，实际上地基处于一种不稳定的状态，影响后续施工建设的顺利开展。
2强夯置换法作用的机理
作为一种比较成熟的地基处理工艺，它的作用机理是利用吊升设备将重量较重的锤起吊一定的高度，然后再让锤子自由下落，在这个过程中产生的巨大的冲击能量会形成一个柱坑。往柱坑内不断的添加碎石等一些材质较为坚硬粗糙的颗粒状物质，再一次进行强夯，使之挤压更加紧实。在对坑底以及周边土体挤密的时候，之前软土地基中就会形成直径大于夯锤直径的碎石墩，这种碎石墩一方面有置换的作用，另一方面还以强夯挤密，从而形成柱墩和柱间土的整体受力，这会大大提高土体整体的承载力。与此同时，土体挤密之后，孔隙水会随着夯点逐渐开始扩散，这会在很大程度上增强柱间土体的强度，使得地基土的整体承载力大大提高，达到夯实的目的。
3夯击置换法在建筑地基施工中的应用
3.1夯击置换法在软土地基处理中的应用
传统软土地基处理主要应用换填垫层法和排水固结法等，受到其施工条件和操作流程等方面的限制，应用过程中需要耗费大量的时间精力，还会增加施工成本，对软土地基最终的处理效果等也会出现一定的问题，影响后续建筑施工的顺利开展，可能导致地基不均匀沉降等问题，影响建筑施工的最终质量。通过应用强夯置换法开展各项施工建设，可以及时对原有的软土地基等进行加固处理，同时通过打造复合地基，可以有效避免传统软土地基施工过程中出现的地基不稳定等问题，同时可以实现对施工场地的废弃砂石等的有效利用，对提高施工整体质量等具有重要意义。在实际施工开展过程中，会通过整平和放线对施工现场的材料铺设方式等进行必要的调整，同时结合施工方案的具体要求来设置相对比较合理的工程参数，在此基础上，通过选择合适的工程类型的填料，工程施工即可按照计划顺利开展，对提高最终的施工质量等具有重要意义。
3.2强夯置换法在地基加固中的应用
动力密度：强夯加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土是基于动力压密的概念，冲击型动力荷载使土中土粒周围的孔隙中的空气被排出，土颗粒和颗粒间的液体受力变形重新排列，孔隙比发生变化，体积变小强度提高。
动力固结：a.土体中孔隙水排出：在强夯力的反复冲击下，土体中产生很大的应力，垂直向压力在土体变形过程中产生很大的水平拉应力，使土体沿竖向、径向、环向产生大量的细微裂缝，增加孔隙水的排出通道，增大渗透性，在高压力下孔隙水沿通道逸出，加速土体固结。b.土体中气体适放：在强夯力的反复冲击下，在地基中产生的冲击能形成动应力，至使土颗粒发移动，部份冲击能转化成热能，土中气泡移动加速，可溶气体从水中释放出来从土面逸出，减小孔隙水移动阻力增大渗透性，进一步加速土体固结。c.局部液化：在夯击力反复作用下超孔隙水压力不断提高，导致土中有效应力减少，当超孔隙水压力等于上覆土压力和内聚力时土中的有效应力完全消失，土的抗剪强度为零，土颗粒处于悬浮状态达到局部液化，土的渗透性大大增加，孔隙水迅速排出，超孔隙水压力消散加速土体固结。d.土的触变恢复：饱和细粒土在强夯冲击波的作用下，土中原来处于平衡状态的土颗粒的定向排列被打乱，颗粒结构从原先的絮凝结构变成分散结构，颗粒间联系消弱，强度降低。强夯后经过一定时间的休置后，土体颗粒、胶体颗粒、水又形成新的空间结构，土体又恢复和达到更高的强度。
结束语
强夯置换法主要是应用于土质较为松软，或者是施工地的土地是经过二次填充得来的，这些土地如果不进行前期的处理就不能满足施工的后期的要求，因此，在正式对其进行施工之前应当利用强夯置换来挤密其土壤颗粒，或者在该施工地中添加一些碎石颗粒，增强其承载力。承载力是建筑地基中非常重要的一个衡量指标，应当对其引起足够的重视。本文主要探讨了强夯置换法在地基处理的中应用，以期推动强夯置换技术更加便捷、造价更低，同时推动我国建筑事业的发展。
参考文献：
[1]周亚吉.柱锤强夯置换的加固机理研究与数值模拟[D].东华理工大学,2013.
[2]钟东雄.强夯置换法在桥基加固中的应用[J].公路交通技术,2010(02):87-89.