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摘要：随着时代的发展，建筑行业也在不断的前行。随着楼层的不断升高，对地基质量的要求也在不断的提升。在这样的时代背景下，孔内深层强夯法应运而生。这一技术在应用的过程中，可以使桩周特定范围的泥土受到剧烈挤压、塑造，从而使得土的抗剪抗压强度大大提升，十分经济有效。本文着重介绍此方法在地基建设中的应用。
关键词：孔内深层强夯技术；DDC技术原理；应用；分析；施工方法
黄土的湿陷性是我国建筑行业不得不面对的一个难题。因为黄土本身颗粒结构间隙较大，遇水后土颗粒间的粘聚力大大降低，甚至消失，这是造成土体下陷的主要因素。而地基处理技术的根本目的就是改变土的特性，减小水对土的影响，消除湿陷现象。常见的地基处理方法有换填法、强夯法、土或灰土挤密法、孔内深层强夯法、预浸水法等，本文着重介绍孔内深层强夯法。
一、DDC（Down Hole Deep Compaction）技术
1.1DDC技术原理
DDC又称孔内深层强夯法，主要原理是通过对孔内的填充材料强夯，使得孔内填充料侧向挤出，在周围一定范围内的土地受到了挤压塑造，提高了土体的抗压抗剪强度，有效的消除了黄土湿陷性的缺陷，同时极大的提高了建造地基的承载力。通过分析对比可知，DDC桩与其他技术相比有其独到之处，DDC桩通过孔道将强夯引到地基深处，再用特殊型号的重锤对孔内填充的材料自下而上分层进行夯击作业，这样使得孔内的填充材料竖向向深层压缩固结。不同的土质，采用不同的工艺，使桩体获得串珠状、扩大头和托盘状，有利于桩与桩间土的紧密咬合，增大相互之间的摩阻力。经DDC处理后，承载力可提高2至9倍；变形模量大，沉降变形小，不受地下水影响，较传统的地基处理方法，效果更加理想。
采用DDC工法加固的桩体，由于采用高能量的超压强夯击和动态冲、砸、挤压的强力压实和挤密作用，使桩体十分密实，在受到高压强动能夯击能后的桩体内力缓慢释放，对桩周土施加侧向挤压力。而桩周土受到的侧向强力挤密应力也向桩体慢慢释放，对桩体产生很大的侧向约束“抱紧”作用，使其具有半刚半柔性的特点。对于分层地基或软硬不均土层，桩体在施工挤密过程中，会形成“串珠”状态，有利于桩与桩侧土的紧密“咬合”，增大了侧壁摩阻力，使加固后的桩与桩间土形成一个密实整体，其承载性能显著改善。
1.2DDC桩特点
1、适用范围广，可用于各类地基处理。如深厚层湿陷性黄土、液化土、软弱土、不均匀地基及回填垃圾地基等各种复杂建筑场地的处理。
2、具有高动能、超压强、强挤密的效果。采用重锤对孔内填料自下而上分层进行高动能、超压强、强挤密的孔内深层强夯作业，使孔内的填料沿竖向深层压密固结的同时对桩周土进行横向的强力挤密加固。
3、处理深度深。一般处理深度20m左右，最深可达30m以上。
4、地基处理后承载力高，整体刚度均匀，变形模量显著提高，地基变形量大为降低。
5、造价低，可就地取材。DDC技术的最大特点之一就是对填料要求不严，可就地取材，凡是无机固体材料均可，如土、砂、碎石、建筑垃圾、碎砖块、混凝土块、粉煤灰等工业废料均可加以利用，而且不需要严格加工，可大量节约钢材、水泥，降低工程造价。
6、机械化施工，作业速度快。
7、施工公害小。该技术具有孔内深层强夯的特征，故震动小，噪音低，消除渣土污染。
二、应用案例
前提：某一特定工程项目初步拟定在大面积平坦耕地上建造建筑。建筑场地的类别为Ⅱ类，地下水位较深，一般埋藏在30-45米。且无明显腐蚀。地基的基础埋藏一般深度为4.5米，（±0.000相当于绝对标高717.545米）第一土层为粉质粘土，在本身承载力就较低的情况下，还存在湿陷性，不能满足设计要求。地基处理采用孔内深层强夯技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本工程共布桩2786根，成桩直径为600毫米，桩体材料采用3 ： 7灰土，压实系数不小于0.96，桩的有效长度10米，按照等边三角形布桩，桩的中心间距为1.20m，要求处理后桩间土的平均挤密系数不得小于0.9，处理后的复合地基承载力特征值≥240kPa， 同时消除地基土湿陷性。
三、实验分析
2.1静荷载实验
本次试验共随机抽取了16组单桩，所采用的圆形压板直径为1.26米。承压板的面积，为承担的处理面积。承压板底面铺设中沙垫层，厚度约为100毫米。标高处试坑长度与宽度必须满足大于承压板直径的3倍，加载方式采用慢速维持荷载法。
根据本次单桩复合地基载荷试验沉降观测结果表明，在试验加载荷载的初期，复合地基的变形还比较均匀，在加载荷载2.5小时左右，沉降变形才趋于稳定，随着荷载作用量级的增大，相对应达到稳定目标需要的时间也在逐步的增多。通过上述的16组单桩复合地基载荷试验的荷载-沉降（p-s）及沉降-时间（s- lgt）数据分析：各试验点在最终加载值达到500kPa压力下，均没有达到极限破坏状态，且p-s曲线大致为平缓光滑曲线，拐点不明显，s- lgt曲线尾部也没有明显的陡降段，因此，其承载力特征值按相对变形s/d=0.008，即s=10.08mm时所对应的荷载大于最大加载压力的一半时，取其最大加载压力的一半即为单桩复合地基承载力特征值。经对比分析各组试验数据，单桩复合地基承载力特征值均≥240kPa。由此可见，经过孔内深层强夯法处理的复合型地基，承载力是大大提高的，且无明显湿陷，由此可以见得，满足工程质量要求。
2.2对桩及周围土体的检测
试验的原则必须符合随机抽取，不然无法证明试验的准确性，试验的目的就是为了验证消除湿陷性的效果。此次试验共布设了取土的探井15个，探井一般设在相邻两桩之间。进行桩间土湿陷性消除效果和常规物理力学性质试验的取样一般从桩顶部标高下0.5米处开始，间隔为一米，一直取到桩底。检测桩间土平均干密度的取样自桩顶标高向下0.5米起，每一米不应少于2点（一组），即桩孔外100㎜处一点，桩孔之间1/2处一点。
所取桩体土试样送至实验室检测含水量、密度、干密度，桩间土试样除了进行常规项目试验外，还进行了湿陷性试验，浸水压力为200KPa，另对现场所取的桩间土土样进行了轻型标准击实试验，确定其最大干密度和最优含水量，本次检测室内土工试验均按《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）的有关要求进行操作和试验，试验步骤严格遵守相关试验操作标准进行。
此次试验共取得原状土样300件，其中桩顶标高下6.0m深度范围内的土样进行了湿陷性试验，根据土工试验结果，所取桩间土土样的湿陷系数δs均小0.015，根据《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004），表明经地基处理后地基处理深度范围内湿陷土层的湿陷性已消除，统计分析地基处理后桩身长度范围内地基土的干密度、压缩模量等指标较地基处理前有较大提高，挤密效果明显。
四、施工方法
4.1成孔工艺
基础施工前，应将桩顶标高以上松土全部铲除，平整场地，准确定出桩孔位置并进行编号，在监理工程师验收桩位合格后方可进行桩孔施工，成孔方式应根据设计要求、成孔设备、现场土质和周围环境等情况，选用沉管、冲击或洛阳铲取土等方法机械成孔。
4.2填料夯实成桩
在监理工程师验收桩孔合格后方可进行成桩施工，回填填料前，应将场地清理干净，分层回填填料并夯实，填料含水量若超过最佳含水量的±3%时，应将填料晾干或洒水湿润。施工中应重点检查孔位、孔深、孔径、混合料的配比、混合料的含水量等；施工中认真做好施工记录，施工结束后，应对桩体质量、复合地基承载力及地基土湿陷性消除情况等进行检验。
五、结束语
孔内深层强夯法是有效消除黄土湿陷性问题的解决办法。它能够提高地基的承载力和压缩模量。但是还应注意不同地区，系数要求略不相同，尚存在着诸多问题，有待研究。加大对此项技术的开发研究，可以有效推动地基问题的解决。
参考文献：
[1]陈杰. 湿陷性黄土地区的DDC桩复合地基应用研究[D].湖北工业大学，2017
[2]王金文.强夯技术在海外项目引堤地基处理中的成功应用[J].交通世界，2018（07）
论文作者:李星
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/10
标签：地基论文; 承载力论文; 荷载论文; 填料论文; 技术论文; 黄土论文; 标高论文; 《建筑模拟》2019年第4期论文;