摘要：DDC法為孔內(nèi)深層強夯加固地基的一種新技術(shù)，孔內(nèi)可根據(jù)實際情況填充不同材料，對地基進行深層加固處理，實體工程采用2：8灰土作為樁體的填料，與樁間土形成的復(fù)合地基，并通過承載板法對復(fù)合地基進行承載能力的檢驗，檢測結(jié)果表明，DDC樁在處理濕陷性黃土方面有明顯的效果與廣泛的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：DDC樁 設(shè)計方案 作用機理 效果評價

1 地質(zhì)概況

某小區(qū)樓的地貌單元屬渭河南岸Ⅱ級階地，地基土巖性特征及地基承載力如表1所示。分析認為屬自重濕陷性黃土，地基濕陷等級為Ⅱ級，地下水位埋深12.9～13.5 m，屬潛水。

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2 設(shè)計及施工參數(shù)

2.1 設(shè)計參數(shù)

按規(guī)范規(guī)定，在Ⅱ級地基上的多層丙類建筑，地基處理厚度不小于2.5m，且下部未處理濕陷性黃土層的剩余濕陷量不應(yīng)大于200mm。針對該建筑的地質(zhì)特點，地基承載力不夠，須采用處治措施，經(jīng)過分析確定，DDC樁呈正三角形滿堂布設(shè)，樁間距為900mm，排距為780mm，有效樁長為6.5m，成孔直徑為400mm，成樁擴大直徑不小于550mm。樁間土分別是有濕陷性的②層和非濕陷性的③層，樁端是非濕陷的③層。樁身灰土壓實系數(shù)不小于0.97，樁間土壓實系數(shù)不小于0.88，復(fù)合地基承載力特征值為220kpa。

2.2 施工參數(shù)

采用螺旋鉆機成孔，并用專用的強夯機進行空夯成孔，機械拌和2：8灰土，填料前要進行孔底夯擊3次，確保孔底密實，然后用灰土在最佳含水量狀態(tài)下分層回填夯實；每次填料為0.13m3，用1.5T重錘，落距為50～60cm，夯擊8～10次。DDC樁施工結(jié)束后，清除上部虛樁，用0.5m厚的3：7灰土褥墊層夯實平整。

3 處治機理

3.1 擠密作用

灰土擠密樁擠壓成孔時，樁孔位置原有土體被強制側(cè)向擠壓，使樁周一定范圍內(nèi)的土層密實度提高，單個樁孔外側(cè)土擠密效果試驗表明，孔壁附近土的干密度ρd接近或超過其最大干密度ρdmax，徑向外延干密度逐漸減小到土的天然密度ρ，擠密影響半徑通常為1.5～2.0d（d為樁孔直徑）。相鄰樁孔間擠密效果試驗表明，在相鄰樁孔擠密區(qū)交界處擠密效果相互疊加，樁間土中心部位的密實度增大，且樁間土的密度變得均勻，樁距愈小，疊加效果愈顯著。

3.2 樁體作用

載荷試驗結(jié)果表明：只占壓板面積約20%的灰土樁承擔(dān)了總荷載的一半左右，而占壓板面積80%的樁間土僅承擔(dān)其余一半。由于總荷載的一半由灰土樁承擔(dān)，從而降低了基礎(chǔ)底面下一定深度內(nèi)土中的應(yīng)力，消除了持力層內(nèi)產(chǎn)生大量壓縮變形和濕陷變形的不利因素。此外，由于灰土樁對樁間土能起側(cè)向約束作用，限制土的側(cè)向移動，樁間土只產(chǎn)生豎向壓密，使壓力與沉降始終呈線形關(guān)系。

3.3 化學(xué)作用

灰土擠密樁是用石灰和土按一定體積比例拌和而成，在樁孔內(nèi)夯實擠密后形成的樁體，這種材料在化學(xué)性能上具有氣硬性和水硬性的特點，由于石灰內(nèi)帶正電荷鈣離子與帶負電荷粘土顆粒相互吸附，形成膠體凝聚，并隨灰土齡期增長，土體固化作用提高，使灰土逐漸增加強度。在力學(xué)性能上，它可達到擠密地基效果，從而提高地基承載力，消除濕陷性。

4 DDC樁處理效果評價

基本試驗：經(jīng)擠密處理后的樁間土的最小壓實系數(shù)為0.89，滿足規(guī)范及設(shè)計要求。從表2可以看出，10個探井抽檢的70個土樣的δZS均小于0.0015，樁間土的自重濕陷性消除，其中有5個土樣的δZS大于0.0015，占取土總數(shù)7.1%，接近最佳含水量，樁身灰土的最小壓實系數(shù)為0.98，滿足設(shè)計要求。樁間土平均干密度增大，而孔隙比明顯減小，說明經(jīng)過DDC法處理后的樁間土得到有效的擠密作用，其物理力學(xué)性質(zhì)已有了明顯改善。

采用圓形承載板，重物堆載式反力裝置，試驗采用慢速維持荷載法，500KN油壓千斤頂逐級等量加荷，每級荷重55kpa，共計8級荷載，最終荷載為440kpa，精度1.5級、量程100Mpa壓力表控制壓力，精度為0.01mm雙百分表測讀壓板的沉降量。對復(fù)合地基采用面積為7000cm2圓形承壓板，重物堆載反力裝置進行分級荷載試驗，試驗結(jié)果如表2所示。

通過表2和現(xiàn)場觀察可以看出，在0～440kpa壓力段，沉降量與壓力呈線性變化趨勢，且無破壞跡象，表明地基處于壓密變形階段，并且滿足《GB50025-2004》規(guī)范的規(guī)定值。同時對樁間土進行鉆孔抽樣，濕陷系數(shù)均小于0.0015，最小擠密系數(shù)也符合規(guī)定值，分析認為樁間土自重濕陷性已消除，處理效果比較良好。

5 結(jié)論

利用DDC樁處理濕陷性黃上地基是經(jīng)濟可行的，能全部或部分消除地基上的濕陷性，降低壓縮性，擠密后復(fù)合地基承載力滿足設(shè)計要求。但對于施工機具的技術(shù)參數(shù)、樁徑、孔間距、處治深度及樁身夯實系數(shù)等，應(yīng)通過試驗樁體來檢驗處治效果。試驗檢測表明，用DDC樁可提高地基承載力，回填材料價格低廉，施工機械簡單，施工工藝簡便，是經(jīng)濟與技術(shù)效果都效好的一種地基處理方法，具有較大的推廣價值。

參考文獻：

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[2]建筑地基處理規(guī)范（GJG79-2002）.國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).

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[4]顧欣，鄒立華等，孔內(nèi)深層強夯（DDC）振動試驗研究[J].蘭州鐵道學(xué)院學(xué)報，2000.2.

[5]陳向勇，范青娟.灰土擠密樁處理濕陷性黃土地基實踐[J].山西建筑，2003.7.

作者簡介：劉興文（1979-），男，甘肅寧縣人，副段長，工程師，研究方向：公路路基路面或隧道。