某工程灰土擠密樁縮頸事故處理實例

楊正華 楊 俊

河南工業大學新校區建設辦公室（450001）

1 工程概況

某住宅樓工程地下1層、地上28層，屋面標高79.2m，為甲類建筑。經地質勘查的結果分析，該工程所在場地為Ⅰ級（輕微）非自重濕陷性黃土場地，按照國家相關規范規定，甲類建筑應消除地基的全部濕陷量或采用樁基礎穿透全部濕陷性黃土層，或將基礎設置在非濕陷性黃土層上，故本場地高層建筑不能采用天然地基筏板基礎[1]。經地基方案論證，可采用灰土擠密樁先處理濕陷，上部用灰土墊層墊至設計基底標高，隨后進行CFG樁處理地基，最終滿足承載力要求。

2 灰土擠密樁設計概況

1）擠密處理的深度8～11m，擠密孔直徑為350 mm,樁端進入粉質黏土0.5m左右。

2）擠密孔的孔位按正方形布置，灰土擠密樁孔心距按0.75m布置。

3）樁孔內填料采用3:7灰土，土料采用粉質黏土，并過篩，其顆粒不大于15mm。石灰應為新鮮消石灰，其顆粒不大于10.6mm，施工時采用沉管擠密成孔，成孔不小于350mm，擠密后樁體直徑不小于500 mm，填料分層夯實厚度不大于50 cm，樁體平均壓實系數不小于0.97，錘擊次數和錘擊高度根據現場試驗確定。實驗結果滿足要求后方可進行工程樁施工。

4）地基處理前選擇有代表性的地段進行試驗或試驗性施工[2]，試驗結果應滿足設計要求，并取得必要的參數，再進行CFG樁施工。

3 灰土擠密樁事故產生的原因及處理方案

灰土擠密樁在施工過程中采用錘擊沉管成孔，在第一次成孔時發現大概有100根樁在地下8 m以下出現縮頸現象，事故發生后甲方、設計方、施工方共同商議，從水文地質、施工方法等方面深入分析縮頸原因。

1）水文地質原因:經詳細分析該工程地質報告，發現地下8 m處的粉質黏土層地下水位在勘察期間處于非豐水期，而在施工期間處于豐水期，致使土層含水率增大，土體的含水量高，在承壓水頭的作用下，提取沉管時，由于空氣壓力的影響致使地下水向孔口方向涌水移動，造成該處的樁體縮頸或斷裂，該層承壓水的作用是導致縮頸現象的主要因素。

2）施工原因:樁體施工時應采取合適的施工順序，一般應先外排后內排，同排的要間隔1～2個孔進行成樁施工，必要時大型的工程可劃分工作段分別施工，以避免振動擠壓造成相鄰樁產生縮徑或斷裂；施工時應成一孔填一孔，成孔后要清底夯實、夯平，并立即用3:7灰土夯填，回填一層夯實一層，每次夯擊數不少于8次，要避免出現松散、夾層、漏填現象，否則也會發生縮頸或斷裂，甚至更嚴重的事故；提管速度不當也會造成事故發生，提管過快易造成樁徑偏小或斷樁。經分析，此次樁體縮頸事故受施工的影響是次要的。

綜上所述，本工程產生樁體縮頸的主要原因是水文地質因素，其次是施工因素，經商議，采用以下措施對縮頸樁體進行處理和預防。

1）對于土層含水率特別大或者是地下水位以下進行灰土擠密樁施工時，先采用井點降水法，直到含水率達到灰土擠密樁夯擊要求后再進行施工，灰土樁全部施工完后繼續抽水，待樁體凝固后再停止抽水。鑒于本工程已完成約100根樁，無法實施井點降水,可根據樁身長度，8m以上采用沉管擠密成孔、8m以下采用電動洛陽鏟掏孔。通過洛陽鏟在提升過程中將孔內的泥土一起帶出，以減少空氣壓力對地下水的影響，減小地下水頭向孔口方向的涌動及對周圍土體的擾動，同時采用吸水性較強的材料生石灰作為樁端骨料以降低土層含水率，從而避免縮頸的發生。對已出現縮徑的樁底端用砂混合料或石灰塊填實夯實，邊沖擊邊將填料計入孔底。

2）在灰土擠密樁施工現場采用跳打的方式，并適當地降低成孔速度，減少對樁孔土體的擾動。

3）加強施工關鍵環節的控制,加強施工管理,做好技術交底和檢查。所用的灰土要干濕得當、配比合理,并嚴格控制填料厚度和落錘的高度及錘擊數。

4 處理效果

本工程的灰土擠密樁在采用以上方案進行處理后,在以后施工過程中未出現縮頸斷樁現象，通過檢測，發現樁土擠密系數及復合地基承載力均滿足設計要求，取得了較好的施工效果。

[1]JGJ79～2002,建筑地基處理技術規范[S].

[2]顧曉魯.地基與基礎[M].北京:建筑工業出版社,2001.