强夯法的加固原理是什么?

强夯法有两种不同的加固原理：动力密实与动力固结， 取决于地基土的类别。

1.强夯法加固非饱和土的原理

强夯法加固非饱和土的原理是动力密实，即在冲击荷载作用下，土体中的孔隙体积减小、土体骨架变形，土体变得更为密实，从而提高其强度，减小其压缩性。

土体由固相、液相和气相三部分组成。在压缩波作用下，土体颗粒互相靠拢，因为气相的压缩性比固相和液相的压缩性大得多，所以气体部分首先被排出，土体颗粒进行重新排列，由天然的絮乱状态进人稳定状态，孔隙大为减少。在波动能力作用下，土体间的液体也受力而可能变形，但这些变形相对于颗粒间的移动和孔隙减少来说是较小的，因此可以认为非饱和土的夯实变形主要是颗粒的相对位移引起的，非饱和土的夯实过程就是土体中气相被挤出的过程。

2.强夯法加固饱和土的原理

强夯法加固饱和土的原理是动力固结。传统的固结理论认为，饱和土在快速荷载条件下，孔腺水是不可压缩的。梅纳根据饱和土在强夯瞬时产生数十厘米的压缩这一事实，提出了不同看法。

根据梅纳提出的模式，饱和土强夯加固的机理可概述为:

(1)渗透系数随时间变化

在强夯过程中，土体中的超孔隙水压力逐渐增长且不能迅速消散，由于总应力保持不重，则有效应力减小，在饱和土地基中产生很大的拉应力。水平拉应力使土体产生一系列的竖向裂缝，使孔隙水从裂缝中排出，土体的渗透系数增大，加固饱和土的固结。此外，饱和土中含有1%~4%的封闭气体和溶解在液相中的气体。夯击产生的冲击能一部分转化成热能， 这些热能使饱和土中的封闭气泡移动， 而且加速可溶性气体从士中释放出来，使土体体积进一步减少， 还可以减少孔隙水移动时的阻力，增大了土体的渗透性能，加速土体固结。

(2)饱和土的可压缩性

在强夯能量的作用下，饱和土中，气体体积先压缩，部分封闭气泡被排出，随后孔隙水排出。在此过程中，土中的固相体积不变，液相与气相体积均减小，土体瞬时发生有效的压缩变形。

(3)饱和土的局部液化

在夯锤反复作用下，饱和土中将引起很大的超孔隙水压力，致使土中有效应力减小，当土中某点的有效应力为零时，土的抗剪强度降为零，土颗粒将处于悬浮状态，达到局部液化。当液化度达到100%，土体的结构破坏，渗透系数大大增加，处于很大水力梯度作用下的孔腺水迅速排出，加速了饱和土体的固结。

(4)饱和土的触变恢复

饱和土在强夯冲击波的作用下，土中颗粒、阳离子、定向水分子原来的相对平衡状态受到破坏，颗粒结构从原来的絮凝结构变成一定程度的分散结构，颗粒间联系削弱，强度降低。强夯结束一定时间后，土中细小的胶体颗粒的水分子膜逐渐重新联结，恢复其原有的稠度和结构，这一过程即为饱和软土的触变特性。

需要说明的是，饱和土的触变恢复过程非常缓慢，由于土体性质不同，恢复后的强度可能高于原有强度，也可能低于原有强度。