杨正华 杨 俊

河南工业大学新校区建设办公室（450001）

1 工程概况

某住宅楼工程地下1层、地上28层，屋面标高79.2m，为甲类建筑。经地质勘查的结果分析，该工程所在场地为Ⅰ级（轻微）非自重湿陷性黄土场地，按照国家相关规范规定，甲类建筑应消除地基的全部湿陷量或采用桩基础穿透全部湿陷性黄土层，或将基础设置在非湿陷性黄土层上，故本场地高层建筑不能采用天然地基筏板基础[1]。经地基方案论证，可采用灰土挤密桩先处理湿陷，上部用灰土垫层垫至设计基底标高，随后进行CFG桩处理地基，最终满足承载力要求。

2 灰土挤密桩设计概况

1）挤密处理的深度8～11m，挤密孔直径为350 mm,桩端进入粉质黏土0.5m左右。

2）挤密孔的孔位按正方形布置，灰土挤密桩孔心距按0.75m布置。

3）桩孔内填料采用3:7灰土，土料采用粉质黏土，并过筛，其颗粒不大于15mm。石灰应为新鲜消石灰，其颗粒不大于10.6mm，施工时采用沉管挤密成孔，成孔不小于350mm，挤密后桩体直径不小于500 mm，填料分层夯实厚度不大于50 cm，桩体平均压实系数不小于0.97，锤击次数和锤击高度根据现场试验确定。实验结果满足要求后方可进行工程桩施工。

4）地基处理前选择有代表性的地段进行试验或试验性施工[2]，试验结果应满足设计要求，并取得必要的参数，再进行CFG桩施工。

3 灰土挤密桩事故产生的原因及处理方案

灰土挤密桩在施工过程中采用锤击沉管成孔，在第一次成孔时发现大概有100根桩在地下8 m以下出现缩颈现象，事故发生后甲方、设计方、施工方共同商议，从水文地质、施工方法等方面深入分析缩颈原因。

1）水文地质原因:经详细分析该工程地质报告，发现地下8 m处的粉质黏土层地下水位在勘察期间处于非丰水期，而在施工期间处于丰水期，致使土层含水率增大，土体的含水量高，在承压水头的作用下，提取沉管时，由于空气压力的影响致使地下水向孔口方向涌水移动，造成该处的桩体缩颈或断裂，该层承压水的作用是导致缩颈现象的主要因素。

2）施工原因:桩体施工时应采取合适的施工顺序，一般应先外排后内排，同排的要间隔1～2个孔进行成桩施工，必要时大型的工程可划分工作段分别施工，以避免振动挤压造成相邻桩产生缩径或断裂；施工时应成一孔填一孔，成孔后要清底夯实、夯平，并立即用3:7灰土夯填，回填一层夯实一层，每次夯击数不少于8次，要避免出现松散、夹层、漏填现象，否则也会发生缩颈或断裂，甚至更严重的事故；提管速度不当也会造成事故发生，提管过快易造成桩径偏小或断桩。经分析，此次桩体缩颈事故受施工的影响是次要的。

综上所述，本工程产生桩体缩颈的主要原因是水文地质因素，其次是施工因素，经商议，采用以下措施对缩颈桩体进行处理和预防。

1）对于土层含水率特别大或者是地下水位以下进行灰土挤密桩施工时，先采用井点降水法，直到含水率达到灰土挤密桩夯击要求后再进行施工，灰土桩全部施工完后继续抽水，待桩体凝固后再停止抽水。鉴于本工程已完成约100根桩，无法实施井点降水,可根据桩身长度，8m以上采用沉管挤密成孔、8m以下采用电动洛阳铲掏孔。通过洛阳铲在提升过程中将孔内的泥土一起带出，以减少空气压力对地下水的影响，减小地下水头向孔口方向的涌动及对周围土体的扰动，同时采用吸水性较强的材料生石灰作为桩端骨料以降低土层含水率，从而避免缩颈的发生。对已出现缩径的桩底端用砂混合料或石灰块填实夯实，边冲击边将填料计入孔底。

2）在灰土挤密桩施工现场采用跳打的方式，并适当地降低成孔速度，减少对桩孔土体的扰动。

3）加强施工关键环节的控制,加强施工管理,做好技术交底和检查。所用的灰土要干湿得当、配比合理,并严格控制填料厚度和落锤的高度及锤击数。

4 处理效果

本工程的灰土挤密桩在采用以上方案进行处理后,在以后施工过程中未出现缩颈断桩现象，通过检测，发现桩土挤密系数及复合地基承载力均满足设计要求，取得了较好的施工效果。

[1]JGJ79～2002,建筑地基处理技术规范[S].

[2]顾晓鲁.地基与基础[M].北京:建筑工业出版社,2001.