DDC桩基础联合地基处理在房屋工程的应用

罗文喆

中铁七局集团第五工程有限公司，河南郑州 450000

1 DDC桩在施工技术领域的应用与实践

孔内深层强夯法（DDC法）是在桩土挤密法和强夯技术基础上演化而来的一种新型地基处理方法，该法在处理湿陷性黄土地基的过程中能有效地降低孔隙率，消除地基湿陷性，工程运用十分广泛。其主要是利用高动能的特制重锤对填料进行深层的动力夯、砸和强制侧向挤压作用，使桩体变得十分密实，而桩间土受到的强力侧向挤密应力在成桩后也开始释放，对桩体产生很大的侧向约束，这样在很大程度上增强了桩侧摩阻力，使加固后的桩与桩间土能够形成一个密实的整体。经过处理后的复合地基承载性能得到明显的改善，能达到一般柔性桩加固地基难以取得的效果。虽然DDC桩工艺在工程实践中已得到广泛应用，但其理论研究一直停滞不前，远远落后于工程实践。

以蒙华铁路MHTJ-14标五工区房屋项目地基处理工程为例，对DDC桩加固处理湿陷性黄土地基的承载以及沉降特性进行深入研究，主要进行的研究如下:

（1）探讨DDC桩复合地基的加固机理以及对其承载特性的影响因素，总结目前DDC桩复合地基的沉降计算理论。

（2）对DDC桩身填料进行了改良试验研究。通过击实试验，确定改良黄土的最优含水率和最大干密度；通过压缩试验，掌握了改良黄土的压缩等级；通过无侧限抗压强度试验，得到了改良黄土强度的影响因素；通过三轴剪切试验，对改良黄土的抗剪强度指标进行了研究。

（3）从DDC桩的现场试验来看，通过平板载荷试验，确定了单桩复合地基承载力特征值的大小，得到了单桩复合地基的荷载与沉降关系曲线；通过标准贯入试验，得到了桩体与桩间土的标准贯入锤击数；通过桩土应力比试验，掌握在竖向荷载作用下复合地基桩、土荷载分担比的情况；通过浸水载荷试验，研究了复合地基在浸水条件下的沉降变形规律，并测得了停水后桩周不同范围内土样的含水率，计算出了在试坑周围水分的渗透范围；由桩体与桩间土的检测结果，得到了桩体的不同深压实系数、无侧限抗压强度以及桩间土的挤密系数、平均干密度等重要指标。

（4）利用有限元软件MIDAS/GTS分别建立DDC单桩复合地基和群桩复合地基模型。模拟在竖向荷载作用下复合地基的沉降变形与荷载传递规律，得出了桩体应力和桩侧摩阻力的分布曲线，通过对这些曲线的深入分析，归纳出了DDC桩复合地基的荷载传递机理。

（5）最后研究了外加荷载、桩体长度、桩体模量、垫层厚度等因素对DDC桩复合地基承载及沉降特性的影响。

DDC桩是一种成桩工艺，DDC工艺处理后桩基湿陷性基本消除，同时单桩竖向抗压静力载荷试验结果表明，这种工艺不仅有着防摩擦的功效，而且桩基础的沉降量和承载力都可以得到保证。同时，DDC桩的施工也是一项隐蔽工程，为了达到工程质量要求，除了每道工序都应做到自检、专检并经工程师验收认证以外，所有工序必须按照全面质量管理办法，严格控制施工过程，而且还要对各个工序都严格的管理监督。

2 DDC桩的工艺特点和发展现状

DDC桩基发展至今，凭借其很多优势，已经在建筑施工中占据着有利地位。与其他的技术相比，DDC桩有以下4种特点：

（1）DDC桩工艺适用地质情况广泛，其材料也可以来自于如：混凝土、工业无毒废料、素土、建筑碴土、砂、粉煤灰、毛石、土夹石、灰土和砂卵石等材料。这样不仅仅能提高施工质量，而且在施工过程中，地面震动小，噪音低，速度快，更重要的是，这种工艺可以减少施工费用，节省开销，增加利润。

（2）DDC成桩工艺在施工中不受季节限制，其设计成孔直径为0.5m，夯实后桩直径0.6m，处理后复合地基承载力特征值fspk≥150kPa；桩体单位截面面积承载特征值＞400kPa，复合地基的压缩模量ESP＞13Mpa；桩间土的平均挤密系数不应小于0.94，最小挤密系数不应小于0.89，地基整体刚度均匀，处理范围内湿陷性新黄土全部消除湿陷性。

（3）桩体采用三七灰土材料（土料宜用粉质黏土，不宜使用块状黏土和砂质粉土，不得含有松软杂质，并应过筛，其颗粒需≤15mm，石灰宜采用新鲜的消石灰，其颗粒需≤10mm，孔底在填料前必须夯实，填料时应分层夯实，厚度需≤300mm，其桩身压实系数需≥0.97）。

（4）该桩技术适用的限制少，应用很广泛。无论是具有地下人防工事、岩溶土洞、硬夹层软硬不均等还是大厚度杂填土、湿陷性黄土、软弱土、液化土、风化岩、膨胀土等地质，这种工艺都可以在保证质量的前提下进行施工。

（5）这种桩基设计可以针对不同的土质用不同的工艺进行施工。这样就必须保证桩与桩间土的紧密咬合，桩体获得相应设备，增大相互之间的摩阻力，而且变形模量高，不受地下水影响，沉降变形小，使对桩周土进行横向的强力挤密加固，也可以使孔内的填料沿竖向深层压密固结。

3 DDC桩基础联合地基工作实施

这样的做法有其独到的意义，在观察环境的时候首要进行的是观察地质的情况，包括地形、土地的硬度程度以及建筑周围的气候变化因素等。对这些资料进行汇总，做出整体的分析，分析水质变化的主要情况以及自然灾害发生的可能性的大小和频率。这就要求技术人员在工作时要细心严谨，保证结果的准确性。除了对这些情况的考察，还要对考察其周围房屋的建筑高度、采光、地下埋线管道等，因为在建筑地基处理时对地下的管桩可能会造成损害。

在DDC桩现场施工过程中还要考虑到所运用的机械设备在使用前的对应方案。想要将这些设备的效能达到最大化，就要了解设备的特点以及其使用的范围。如果用在恰当的时间和地点，就会将其使用价值发挥到最大。

4 DDC桩基础联合地基的应用

（1）预制桩这种施工技术有很多方法，如用锤来锤击使其下沉、用振动的方式使其下沉等。在施工中，还有一些需要共同注意的事项，比如要准确确定桩顶部的高度以及方向，还要注意每一步连续的操作，不能有脱节，否则管桩就会不结实。

（2）灌注桩有多种制作方法，通常这些制作方法要通过机械来完成。一般分为冲击、沉管制作方法等，冲击制作方法会在相对软的土地上使用，蒙华铁路MHTJ-14标房屋工程正处于湿陷性黄土地带，易采用泥浆护壁的方法，通常在相对湿的土地上使用，尤其是淤泥多的地方，同时由于土地比较软，需事先做好防塌工作。使用沉管的方法其力度比较大，容易把土挤出来。在灌注桩制作过程中，要注意桩的硬度，因为硬度将影响桩的使用寿命。由于在施工过程中很容易失误，所以必须找到能够减少错误发生的施工工艺。

5 DDC桩基础联合地基施工安全问题

每一个施工项目关注的重点一定是安全施工问题和经济成本问题。在DDC桩基施工项目中，也同样要把安全施工放在首位。建筑工程人员只有具备了丰富的安全施工经验、工程管理知识、工程施工常识等基本技能，才能更好地完成这项艰巨的任务。首先在桩机运输时，要选用合理的机械设施，装车堆放要稳固，不超高超宽。装卸除了要明确分工，吊车索具还要勤检查，一旦发现问题立即更换。在吊物吊装过程中，施工人员要遵守操作规程，行车时要集中精神，这些都是最基本的要求。此外，装卸前应详细检查各部件，装拆机架应放在平坦坚实的地面上，保证在各个工序严格遵守安全操作规程。尤其是在打桩作业区，非生产人员禁止靠近作业区，打桩机工作时，其下更不得有人穿行。作业后，要切断电源，停放在合适的位置。要根据实际情况在工地设置安全员，各施工机组要密切配合安全员的工作，定期进行安全大检查，对安全不达标的机组进行停运整改。此外，为了从根本上改善施工质量，保证施工安全，其根本是提高建筑工程管理人员的综合素质，引导相关工作人员主动参与工程管理方法的创新。

6 结语

综上所述，建筑施工工程正在推动着我国经济建筑的发展，发挥着重要的作用，只有不断地学习研究，才能保证安全与高效。经过十几年的发展，我国的桩基技术得到了很大程度的提高。在DDC桩的施工应用中，应该研发和探讨更多施工技术，以求更新和完善DDC桩在施工现场的应用基础，使其能有更大范围的应用，同时减少施工工艺流程，开发新的环保材料，全面提高工作效率，为房屋建筑工程领域研究作出贡献。