高层住宅地基处理技术研究

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1、高层住宅地基处理技术研究　　【摘要】：本论介绍了在深厚湿陷性黄土场地上采用DDC工法结合桩基础的地基处理方法。该方法首先采用DDC工法消除地基湿陷性，经检测满足设计要求后，在形成的复合地基上进行桩基础的设计与施工。试验结果表明，湿陷性黄土地基经DDC工法处理后其湿陷性基本消除；同时单桩竖向抗压静力载荷试验结果表明，桩基础的承载力与沉降量均达到设计要求，并表现出摩擦桩的特性。【关键词】：地基；湿陷性黄土；DDC工法；桩基础；承载力；沉降中图分类号：TU433文献标识码：A文章编号：湿陷性黄土在我国西北、华北地区分布广泛，随之产生了针对湿陷性黄土地基的处理问

2、题。9传统的湿陷性黄土地基的处理方法主要有：垫层、重锤表层夯实、强夯、挤密桩、桩基础、化学加固、预浸水。垫层法一般能消除基底以下1～3m黄土的湿陷性，处理深度较浅；重锤表层夯实法能消除地下水位以上，基底以下1.0～1.5m湿陷性黄土层的湿陷性，处理深度较浅，若采用强夯法其有效处理深度应通过试夯或试验性施工确定，通常处理深度可达8～10m，但对周围环境的影响大；挤密桩法在成孔后采用素土或灰土为填料进行夯实，处理深度可达20m，但该方法所用填料较为单一(在处理湿陷性黄土地基时一般采用灰土作为填料)，且夯锤产生的夯击能较小，为得到理想的处理效果而导致桩位布置密

3、集，使其经济性降低；预浸水法，浸水时场地周围地表下沉开裂，并容易造成“跑水”穿洞，影响周围建筑物的安全，要求浸水坑边缘至既有建筑物的距离≥50m，所以该方法适用于空旷地区。DDC工法以其对湿陷性黄土场地良好的处理效果和显著的经济效益，近年来在处理湿陷黄土场地的工程中得到推广。但是采用DDC工法处理场地湿陷性的工程，多为构筑物工程，该类构筑物高度较低，风、地震等复杂荷载作用下产生的倾覆力矩相对于高层建筑物要小。而在已有建筑物周围的自重湿陷性黄土场地尚缺少经济有效的地基处理方法使天然地基经处理后，满足高层建筑物在复杂荷载作用下对沉降量、承载力和稳定性方面的要

4、求。1.DDC工法处理湿陷性黄土地基的作用机理孔内深层强夯法(即DDC工法)，通过对孔内填料进行强夯，迫使填料侧向挤出，使桩周一定范围内的土体受到挤压、扰动和重塑，同时夯击产生的巨大振动能量所带来的波和动应力反复作用，迫使土骨架产生塑性变形，从而提高土的密实度和抗剪强度，改善土的变形特性。在湿陷性黄土地区，采用DDC工法在改善地基土体物理性状的同时能够有效消除湿陷性黄土场地的湿陷性，加固深度可达30m。92.工程概况本工程为高层住宅楼，地上31层，建筑总高度98.4m，地下1层，埋深6.5m。剪力墙结构，采用墙下布桩方案，地基基础设计等级为乙级。本工程场

5、地原为一垃圾填埋场，地势东南高、西北低。地面标高介于435.19～440.45m，无不良地质作用，地貌单元属黄土梁洼。经勘察判定该场地属自重湿陷性黄土场地，地基湿陷等级为二级(中等)，自重湿陷性黄土的分布深度为11.5～18.Om，相应地层为②，③，④，⑤层，勘察期间为枯水期，稳定水位埋深17.2～19.7m，相应标高介于417.18～419.94m，属潜水类型。地基土物理力学性质指标如表1所示。3.地基基础设计方案的确定该高层住宅楼属甲类建筑，规范规定当建筑物为甲类建筑时，应消除地基的全部湿陷量或采用桩基穿透全部湿陷性黄土层。9地基处理方案的确定：①该

6、高层住宅楼上部荷载大，且对倾斜十分敏感，在风和地震水平荷载作用下会产生巨大的倾覆力矩，故对基础的稳定性和差异性沉降要求很高，因此本工程选择承载潜力巨大能抵御复杂荷载的桩基础；②由于该场地自重湿陷性黄土层较深厚，需要对此湿陷性黄土层进行处理，以消除其湿陷性，否则若发生意外浸水事故，导致上部湿陷性黄土层产生湿陷变形后，会在桩侧产生巨大的负摩擦力，为克服地基因意外浸水事故而造成的桩侧负摩擦力的不利影响，需要增加桩的尺寸，其经济性会大幅降低。所以应采取首先对湿陷性黄土地基进行处理，消除地基湿陷性，然后在形成的复合地基上采用桩基础的方案。因湿陷性土层厚度较大.所以

7、采用处理深度大且经济效益好的DDC工法，填料选用素土。由于DDC工法处理方法尚未列入相关规范，所以有关DDC工法的设计没有相关的依据可循。但根据其加固机理.在DDC桩设计时，可参照挤土桩的设计4.施工工艺4.1DDC工法施工工艺1)材料准备由素土夯实试验(试验仪器采用YDT一Ⅱ型多功能电动击实仪和101—1A型电热鼓风干燥箱)知所采用素土的最优含水率为17％，最大干密度为1.729／cm3，现场控制最优含水率为16％—18％。2)成孔工艺用机械洛阳铲成直径为400mm的桩孔，有效深度13m。孔底空夯3击，落距5m，测孔深达标后，分层填料夯实；否则再夯，直

8、至达标。3)夯实工艺9每层填料(素土)约0.12m3／车；用l800kg的圆柱形