DDC樁基礎(chǔ)聯(lián)合地基處理在房屋工程的應(yīng)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(shù)領(lǐng)域的應(yīng)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(shù)基礎(chǔ)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(yīng)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(fù)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(yīng)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(biāo)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(fù)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(fù)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(biāo)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(fù)合地基承載力特征值的大小，得到了單樁復(fù)合地基的荷載與沉降關(guān)系曲線；通過標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，得到了樁體與樁間土的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)；通過樁土應(yīng)力比試驗，掌握在豎向荷載作用下復(fù)合地基樁、土荷載分擔(dān)比的情況；通過浸水載荷試驗，研究了復(fù)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(biāo)。

（4）利用有限元軟件MIDAS/GTS分別建立DDC單樁復(fù)合地基和群樁復(fù)合地基模型。模擬在豎向荷載作用下復(fù)合地基的沉降變形與荷載傳遞規(guī)律，得出了樁體應(yīng)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(fù)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(fù)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(chǔ)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(yīng)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(shù)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(shè)計成孔直徑為0.5m，夯實后樁直徑0.6m，處理后復(fù)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(fù)合地基的壓縮模量ESP＞13Mpa；樁間土的平均擠密系數(shù)不應(yīng)小于0.94，最小擠密系數(shù)不應(yīng)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(yīng)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(yīng)分層夯實，厚度需≤300mm，其樁身壓實系數(shù)需≥0.97）。

（4）該樁技術(shù)適用的限制少，應(yīng)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(fēng)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(shè)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(yīng)設(shè)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(chǔ)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(zāi)害發(fā)生的可能性的大小和頻率。這就要求技術(shù)人員在工作時要細心嚴謹，保證結(jié)果的準(zhǔn)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(shè)備在使用前的對應(yīng)方案。想要將這些設(shè)備的效能達到最大化，就要了解設(shè)備的特點以及其使用的范圍。如果用在恰當(dāng)?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(chǔ)聯(lián)合地基的應(yīng)用

（1）預(yù)制樁這種施工技術(shù)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(zhǔn)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(biāo)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(chǔ)聯(lián)合地基施工安全問題

每一個施工項目關(guān)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(wù)。首先在樁機運輸時，要選用合理的機械設(shè)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(yīng)詳細檢查各部件，裝拆機架應(yīng)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(shè)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(biāo)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(dǎo)相關(guān)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(xué)習(xí)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(shù)得到了很大程度的提高。在DDC樁的施工應(yīng)用中，應(yīng)該研發(fā)和探討更多施工技術(shù)，以求更新和完善DDC樁在施工現(xiàn)場的應(yīng)用基礎(chǔ)，使其能有更大范圍的應(yīng)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(lǐng)域研究作出貢獻。