隨著社會經濟的發展，現在高層建筑已經越來越多，而在濕陷性黃土地區建造高層就往往會面臨著濕陷性黃土與承載力不足的雙重難題，面對處理濕陷深度大的地基，就有一種DDC法的經濟可行的處理方案。

DDC法是孔內深層強夯法（down-hole dynamic compaction）的簡稱，它是一種深層地基處理方法，該方法先成孔至預定深度，然后自下而上分層填料強夯或變填料邊強夯，形成高承載力的密實樁體和強力擠密的樁間土。

 

    陜西省興平市楓葉苑某高層是本人應用DDC法處理地基的一個實例，該建筑為一座16層剪力墻結構住宅樓。地下室為1層，基礎采用筏板式基礎。地質情況方面，該建筑場地地貌單元屬渭河北岸二級階地，場地土自上而下為填土、黑壚土、黃土1、黃土2、古土壤、粉質粘土、中砂、粉質粘土等。基礎持力層為黃土1，承載力特征值140Kpa，場地為非自重濕陷黃土場地，濕陷等級為Ⅱ級，濕陷深度至自然地面下10.5米。場地不考慮液化。而該建筑要求場地土的承載力為350Kpa。

 

    由于濕陷深度深，上部載荷大，用傳統的3：7灰土換墊層法不能達到預期目的。我們設計了3種方案進行比較：第一方案是采用素土擠密樁消除場地土濕陷性后用CFG素混凝土樁提高承載力。第二方案是采用DDC樁復合地基進行處理，同時消除場地土的濕陷性和提高承載力。第三方案是用鋼筋混凝土灌注樁。

    

    以上三種方案中，第一種方案理論清楚，技術成熟，在當地應用范圍最廣。但是存在二次打樁的原因，所以工期長，造價高。第二種方案DDC法，雖然已有成文的理論規范，但是因為該規程為2006年才正式推出，應用時間短，各方面經驗積累還不多，而且前期也有過一些不成功的例子，所以應用較少。但是從造價和施工工期方面比第一種方案要節約很多。第三種方案鋼筋混凝土灌注樁法，因為該工程砂層較深，要形成有效的灌注樁，樁長要32米以上，顯然是建設方難以接受的。而且這種方法也并不能消除上層黃土的濕陷性，一旦黃土層發生濕陷，產生負摩阻，將會降低灌注樁的承載力。

    

    經過初步比較，我們著重對前兩種方案進行比較。第一種方案，采用擠密樁消除黃土濕陷性，再采用CFG樁提高承載力，施工工藝成熟，理論明確，施工過程主要為：進行試樁——檢測試樁是否合格——合格后施工素土擠密樁——檢測濕陷性是否消除——合格后施工CFG樁，并鋪設砂石褥墊層—檢測CFG復合地基是否達到要求—合格后進行上部結構施工。每次檢測時間大約是28天左右。顯然三次檢測過程把整個施工的工程拖的較長，并且素土擠密樁只能消除濕陷性，對提高承載力沒有貢獻，而CFG樁只能提高承載力，不能消除濕陷性。打兩遍樁顯然是有點浪費。第二種方案DDC法，DDC法利用重錘對樁孔內的灰土進行強夯，擠密灰土的同時擴大了樁徑，使樁間土受到擠壓。同時消除了濕陷性和提高了地基承載力。施工過程主要為：進行試樁——檢測試樁是否合格——合格后進行DDC工程樁施工——檢測是否消除濕陷性和達到承載力要求——合格后進行上部施工。顯然這種方法比第一種方案節省工期多的多。從計算結果來看，要達到工程要求，用第一種方案需要素土擠密樁2086根，樁徑0.4米，樁長6米，樁間距0.8米等邊三角形布置；需要CFG樁365根，樁徑0.4米，樁長12米，樁間距1.6米等邊三角形布置。用第二種方案需要DDC樁1224根，成孔樁徑0.5米，夯后樁徑0.6米，樁長7.2米，樁間距1.0米等邊三角形布置。第一種方案大概需要素土為：（0.4×0.4）×3.14X0.25×6×2086=1572.0（立方米）；需要混凝土（0.4×0.4）×3.14×0.25×12×365=550.1（立方米）。第二種方案需要3：7灰土：（0.6×0.6）×3.14×0.25×7.2×1224=2490.5（立方米），其中素土為2490.5×0.7=1743.3（立方米），石灰為2490.5×0.3=747.2（立方米）。比較下來兩種方案素土用量差距不大，但是第二種方案的石灰造價比第一種方案的混凝土造價肯定是要低不少。綜上比較，該建筑地基處理方案選擇DDC法。

 

    確定了方案后，經過進一步計算與施工圖設計，工地開始進行試樁，但是出乎我們意料的是第一次試樁發現三處試樁點中有兩處不合格，主要是濕陷性未消除，還有一個檢測點承載力也較低。

    

    根據施工方描述，他們認為樁尖土的土層含水量比較大是不合格的主要原因。我們也開始對此方案的合理性有點擔心，于是我們決定到現場進行一次深入的調查。結果在現場實際調查中發現，地基施工隊并沒有嚴格按設計要求施工，設計要求采用沖擊成孔，成孔直徑0.5米，夯后直徑0.6米。但是施工隊由于沒有0.5米直徑的標準重錘，采用的直徑0.4米的標準重錘，在錘頭部分焊接了一個0.5米的套管，并增加配重。經過深入的討論研究，我們認為問題正是由于這個小錘代替大錘。當改裝的“大錘”在強夯孔內灰土時，由于本身錘重不夠，不能夠夯實密實，達不到壓實系數不小于0.97，樁間土平均擠密系數不應小于0.93的要求；另一方面，由于該重錘上部直徑還是原來的0.4米，不能密實和坑壁接觸，在強大的振動夯實的過程中，樁孔上部的土被振的散落入孔內，使上部樁間土反而比原狀土松散。結合現場情況，我們研究決定改變設計方案，改用0.4米的成孔，夯后孔徑為0.5米，樁間距0.8米，其它條件不變。這樣就使設計的樁體能與施工設備向配套，更好的發揮設備的作用。另外我們就樁底土層含水量較大的問題提出處理方案，挖除含水量大的土，必要時樁頭填干磚渣。經過試樁這次調整后的方案滿足設計要求。

    

    在施工過程中，要求對每根樁的施工情況做好記錄，遇到問題樁及時采取方案處理。整個工程樁施工完畢后，三組檢測結果皆滿足設計要求。

    

    截至發稿時間，該建筑主體已經經過三次沉降觀測，該建筑累計沉降量非常小，滿足設計要求。

 

    DDC樁做為一種比較新的地基處理方法，在對有濕陷性的黃土地區有著廣泛的應用前景，它不僅能有效消除黃土的濕陷性，而且能同時大幅提高地基的承載能力，在樁體和樁間土以及砂石褥墊層的共同作用下，地基承載力大大高于灰土墊層的承載力，可達到500Kpa，可適用于基底壓力大，地基濕陷深度深的建筑，比如高層和一些高聳建筑、多層等。這種地基處理方法不但有著優越的技術性能還有著明顯的經濟優勢。

   

    同時，我們也應該認識到先階段DDC法的不足，DDC法對施工工藝和施工質量要求較高，一定要嚴格按照規范要求進行施工，同時，DDC法對場地土的含水量要求也較高，含水量大直接影響了DDC法的最終處理效果。在有些場地經DDC法處理后的實際承載力與理論計算值會有比較大的差異，所以一定要做好試樁工作，根據試樁結果對設計進行相應的調整。DDC法在濕陷性黃土地區有著安全、經濟的優勢，相信該地基處理法一定能在將來得到廣泛的應用。

《孔內深層強夯法技術規程》 CECS 197:2006 北京  中國計劃出版社

《建筑地基處理技術規范》    JGJ79-2002     北京  中國建筑工業出版社

 

 

 

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)