DDC樁基礎聯(lián)合地基處理在房屋工程的應用

羅文喆

中鐵七局集團第五工程有限公司，河南鄭州 450000

1 DDC樁在施工技術領域的應用與實踐

孔內(nèi)深層強夯法（DDC法）是在樁土擠密法和強夯技術基礎上演化而來的一種新型地基處理方法，該法在處理濕陷性黃土地基的過程中能有效地降低孔隙率，消除地基濕陷性，工程運用十分廣泛。其主要是利用高動能的特制重錘對填料進行深層的動力夯、砸和強制側(cè)向擠壓作用，使樁體變得十分密實，而樁間土受到的強力側(cè)向擠密應力在成樁后也開始釋放，對樁體產(chǎn)生很大的側(cè)向約束，這樣在很大程度上增強了樁側(cè)摩阻力，使加固后的樁與樁間土能夠形成一個密實的整體。經(jīng)過處理后的復合地基承載性能得到明顯的改善，能達到一般柔性樁加固地基難以取得的效果。雖然DDC樁工藝在工程實踐中已得到廣泛應用，但其理論研究一直停滯不前，遠遠落后于工程實踐。

以蒙華鐵路MHTJ-14標五工區(qū)房屋項目地基處理工程為例，對DDC樁加固處理濕陷性黃土地基的承載以及沉降特性進行深入研究，主要進行的研究如下:

（1）探討DDC樁復合地基的加固機理以及對其承載特性的影響因素，總結(jié)目前DDC樁復合地基的沉降計算理論。

（2）對DDC樁身填料進行了改良試驗研究。通過擊實試驗，確定改良黃土的最優(yōu)含水率和最大干密度；通過壓縮試驗，掌握了改良黃土的壓縮等級；通過無側(cè)限抗壓強度試驗，得到了改良黃土強度的影響因素；通過三軸剪切試驗，對改良黃土的抗剪強度指標進行了研究。

（3）從DDC樁的現(xiàn)場試驗來看，通過平板載荷試驗，確定了單樁復合地基承載力特征值的大小，得到了單樁復合地基的荷載與沉降關系曲線；通過標準貫入試驗，得到了樁體與樁間土的標準貫入錘擊數(shù)；通過樁土應力比試驗，掌握在豎向荷載作用下復合地基樁、土荷載分擔比的情況；通過浸水載荷試驗，研究了復合地基在浸水條件下的沉降變形規(guī)律，并測得了停水后樁周不同范圍內(nèi)土樣的含水率，計算出了在試坑周圍水分的滲透范圍；由樁體與樁間土的檢測結(jié)果，得到了樁體的不同深壓實系數(shù)、無側(cè)限抗壓強度以及樁間土的擠密系數(shù)、平均干密度等重要指標。

（4）利用有限元軟件MIDAS/GTS分別建立DDC單樁復合地基和群樁復合地基模型。模擬在豎向荷載作用下復合地基的沉降變形與荷載傳遞規(guī)律，得出了樁體應力和樁側(cè)摩阻力的分布曲線，通過對這些曲線的深入分析，歸納出了DDC樁復合地基的荷載傳遞機理。

（5）最后研究了外加荷載、樁體長度、樁體模量、墊層厚度等因素對DDC樁復合地基承載及沉降特性的影響。

DDC樁是一種成樁工藝，DDC工藝處理后樁基濕陷性基本消除，同時單樁豎向抗壓靜力載荷試驗結(jié)果表明，這種工藝不僅有著防摩擦的功效，而且樁基礎的沉降量和承載力都可以得到保證。同時，DDC樁的施工也是一項隱蔽工程，為了達到工程質(zhì)量要求，除了每道工序都應做到自檢、專檢并經(jīng)工程師驗收認證以外，所有工序必須按照全面質(zhì)量管理辦法，嚴格控制施工過程，而且還要對各個工序都嚴格的管理監(jiān)督。

2 DDC樁的工藝特點和發(fā)展現(xiàn)狀

DDC樁基發(fā)展至今，憑借其很多優(yōu)勢，已經(jīng)在建筑施工中占據(jù)著有利地位。與其他的技術相比，DDC樁有以下4種特點：

（1）DDC樁工藝適用地質(zhì)情況廣泛，其材料也可以來自于如：混凝土、工業(yè)無毒廢料、素土、建筑碴土、砂、粉煤灰、毛石、土夾石、灰土和砂卵石等材料。這樣不僅僅能提高施工質(zhì)量，而且在施工過程中，地面震動小，噪音低，速度快，更重要的是，這種工藝可以減少施工費用，節(jié)省開銷，增加利潤。

（2）DDC成樁工藝在施工中不受季節(jié)限制，其設計成孔直徑為0.5m，夯實后樁直徑0.6m，處理后復合地基承載力特征值fspk≥150kPa；樁體單位截面面積承載特征值＞400kPa，復合地基的壓縮模量ESP＞13Mpa；樁間土的平均擠密系數(shù)不應小于0.94，最小擠密系數(shù)不應小于0.89，地基整體剛度均勻，處理范圍內(nèi)濕陷性新黃土全部消除濕陷性。

（3）樁體采用三七灰土材料（土料宜用粉質(zhì)黏土，不宜使用塊狀黏土和砂質(zhì)粉土，不得含有松軟雜質(zhì)，并應過篩，其顆粒需≤15mm，石灰宜采用新鮮的消石灰，其顆粒需≤10mm，孔底在填料前必須夯實，填料時應分層夯實，厚度需≤300mm，其樁身壓實系數(shù)需≥0.97）。

（4）該樁技術適用的限制少，應用很廣泛。無論是具有地下人防工事、巖溶土洞、硬夾層軟硬不均等還是大厚度雜填土、濕陷性黃土、軟弱土、液化土、風化巖、膨脹土等地質(zhì)，這種工藝都可以在保證質(zhì)量的前提下進行施工。

（5）這種樁基設計可以針對不同的土質(zhì)用不同的工藝進行施工。這樣就必須保證樁與樁間土的緊密咬合，樁體獲得相應設備，增大相互之間的摩阻力，而且變形模量高，不受地下水影響，沉降變形小，使對樁周土進行橫向的強力擠密加固，也可以使孔內(nèi)的填料沿豎向深層壓密固結(jié)。

3 DDC樁基礎聯(lián)合地基工作實施

這樣的做法有其獨到的意義，在觀察環(huán)境的時候首要進行的是觀察地質(zhì)的情況，包括地形、土地的硬度程度以及建筑周圍的氣候變化因素等。對這些資料進行匯總，做出整體的分析，分析水質(zhì)變化的主要情況以及自然災害發(fā)生的可能性的大小和頻率。這就要求技術人員在工作時要細心嚴謹，保證結(jié)果的準確性。除了對這些情況的考察，還要對考察其周圍房屋的建筑高度、采光、地下埋線管道等，因為在建筑地基處理時對地下的管樁可能會造成損害。

在DDC樁現(xiàn)場施工過程中還要考慮到所運用的機械設備在使用前的對應方案。想要將這些設備的效能達到最大化，就要了解設備的特點以及其使用的范圍。如果用在恰當?shù)臅r間和地點，就會將其使用價值發(fā)揮到最大。

4 DDC樁基礎聯(lián)合地基的應用

（1）預制樁這種施工技術有很多方法，如用錘來錘擊使其下沉、用振動的方式使其下沉等。在施工中，還有一些需要共同注意的事項，比如要準確確定樁頂部的高度以及方向，還要注意每一步連續(xù)的操作，不能有脫節(jié)，否則管樁就會不結(jié)實。

（2）灌注樁有多種制作方法，通常這些制作方法要通過機械來完成。一般分為沖擊、沉管制作方法等，沖擊制作方法會在相對軟的土地上使用，蒙華鐵路MHTJ-14標房屋工程正處于濕陷性黃土地帶，易采用泥漿護壁的方法，通常在相對濕的土地上使用，尤其是淤泥多的地方，同時由于土地比較軟，需事先做好防塌工作。使用沉管的方法其力度比較大，容易把土擠出來。在灌注樁制作過程中，要注意樁的硬度，因為硬度將影響樁的使用壽命。由于在施工過程中很容易失誤，所以必須找到能夠減少錯誤發(fā)生的施工工藝。

5 DDC樁基礎聯(lián)合地基施工安全問題

每一個施工項目關注的重點一定是安全施工問題和經(jīng)濟成本問題。在DDC樁基施工項目中，也同樣要把安全施工放在首位。建筑工程人員只有具備了豐富的安全施工經(jīng)驗、工程管理知識、工程施工常識等基本技能，才能更好地完成這項艱巨的任務。首先在樁機運輸時，要選用合理的機械設施，裝車堆放要穩(wěn)固，不超高超寬。裝卸除了要明確分工，吊車索具還要勤檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題立即更換。在吊物吊裝過程中，施工人員要遵守操作規(guī)程，行車時要集中精神，這些都是最基本的要求。此外，裝卸前應詳細檢查各部件，裝拆機架應放在平坦堅實的地面上，保證在各個工序嚴格遵守安全操作規(guī)程。尤其是在打樁作業(yè)區(qū)，非生產(chǎn)人員禁止靠近作業(yè)區(qū)，打樁機工作時，其下更不得有人穿行。作業(yè)后，要切斷電源，停放在合適的位置。要根據(jù)實際情況在工地設置安全員，各施工機組要密切配合安全員的工作，定期進行安全大檢查，對安全不達標的機組進行停運整改。此外，為了從根本上改善施工質(zhì)量，保證施工安全，其根本是提高建筑工程管理人員的綜合素質(zhì)，引導相關工作人員主動參與工程管理方法的創(chuàng)新。

6 結(jié)語

綜上所述，建筑施工工程正在推動著我國經(jīng)濟建筑的發(fā)展，發(fā)揮著重要的作用，只有不斷地學習研究，才能保證安全與高效。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，我國的樁基技術得到了很大程度的提高。在DDC樁的施工應用中，應該研發(fā)和探討更多施工技術，以求更新和完善DDC樁在施工現(xiàn)場的應用基礎，使其能有更大范圍的應用，同時減少施工工藝流程，開發(fā)新的環(huán)保材料，全面提高工作效率，為房屋建筑工程領域研究作出貢獻。