摘要：本文分析了孔内深层强夯法在处理湿陷性黄土地基上的技术优势，并且阐述了孔内强夯法的原理。长期的实践可以清楚反映出，孔内强夯法对于大厚度、湿陷性黄土，地基湿陷性的消除具有良好的作用，并且在地基承载力方面有着较好的改善作用。
关键词：孔内深层强夯法；湿陷性黄土；地基处理；运用
湿陷性黄土在我国的分部较为广泛，约占我国国土面积的60％以上。一般来说，湿陷性黄土地的土层厚度在10m—20m之间，其土质较为疏松具有较高的压缩性。在湿陷性黄土地区建筑地基是一个难处理的问题，采用的方法多种多样，例如CFG桩、换土垫层复合地基、孔内深层强夯等。其中，孔内深层强夯因为其技术优势被广泛使用，并被建设部作为推广技术进行推广。
一、孔内深层强夯法
DDC（Down Hole Deep Compaction）即孔内深层强夯法，对深层低级的处理极为有效。这种方法对地基进行加固时可以使用建筑垃圾、工业垃圾、渣土等作为孔内填料，一方面降低了成本，另一方面对废弃资源进行再利用，完全达到绿色工程的要求。经过多年的实践表明，孔内深层强夯法对于湿陷性黄土地区，能够很大程度消除该地区地基的湿陷性，能够提升地基的承载能力，达到地基处理的要求。
二、作用原理
孔内深层强夯技术在桩锤的选取上采用尖锥杆状，有些则是橄榄状，在施工过程中由深及浅、自下而上对地基进行均匀加固。在夯击过程中，垂直方向是深层动力夯、砸，锤侧的填料对锤本身有着极大侧压力。因此，短时间会对桩周土形成较大压力，在成桩后会向四周缓慢释放，反过来对桩体产生侧向约束作用，使得桩体具有粘性特点。另外，这种作用在土层软硬不均匀时表现的更为明显，因为桩体在挤密施工过程中夯击能是保持不变的，软硬不同土层受到相同的夯击能，会形成串珠状桩体，提高桩侧土层与桩的摩擦力。在对土层挤密的同时，土层的承载力也会获得较大提升。因此，经过这样处理的复合地基无论是在紧密性还是在承载性方面，相较于天然地基都会有一个较大的飞跃。
三、施工控制要点
施工之前需要先对施工场地做好平整工作，此时场地需要一定的承载能力，最好能够大于120kPa才能够满足成孔以及强夯设备施工所需要的最低条件。
（一）成孔
考虑到成孔效率等问题，在黄土地区首先应当旋挖成孔方案，若是发现表层有大量厚度高、粒径大的杂填土，就需要把旋挖成孔换成冲击成孔方案。另外，成孔机必须要安放稳定，并与地面保持垂直，根据相关要求垂直偏差一定不能大于孔深的2.5%，中心偏差要小于桩径的0.25。此外，对于成孔深度的要求要符合最初设计方案。对于黄土层，主要目的是为了消除其湿陷性，若是从经济角度进行考虑，完全可以在孔底预留2.0m左右原土层，采用强夯挤压至地基处理设计标高。
（二）填料
根据《孔内深层强夯法技术规程》的填料规定：
1、在填料之前需要对直径大、形体长的建筑垃圾或是工业垃圾进行破碎处理；
2、若是填料为颗粒直径较小的细土，则需要严格控制含水率，最好能够达到最有含水率；
3、严格控制填料中有机物不能超过整体填料的10%；
4、对每次填料量进行控制，不能过多，也不能过少，因为过多过少都会对桩体质量有影响，还会造成浪费现象。
（三）夯实
对于夯实来说强夯设备是关键，因此强夯设备安置必须要达到要求，做到稳定垂直，另外强夯锤锤心对准桩孔的正中心；若果强夯过程中遇到局部土层过软，应当采用直径比较大的填料，来消除填料塌孔影响；强夯过程中必须要严格按照规程中规定进行操作，重锤的落距以及击数都要严格按照相关参数要求来做。
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（四）褥垫
在进行施工之前，需要预留一定厚度土层，使得桩顶的标高高出设计标高50cm—100cm，紧接着在桩体施工完成之后挖凿至设计标高，铺设30cm—50cm的褥垫层，然后再对整个场地进行低能量满夯。
（五）施工参数控制措施
施工中具体的控制措施有三种：计量法、观察法、测量法。
1、计量法：分层填料应当严格按照桩体确定填料高度进行计量控制，最好采用固定的填料器具，保证每层填料小于桩体确定的分层填料量。为了保证施工的质量，除了对分层填料进行控制计量之外，还需要对总填料量进行计量。
2、观察法：对于重锤夯实机夯击次数，我们需要采用观察法来进行记录控制。
3、测量法：锤住的夯击落距需要采用测量法进行控制，需要量出夯实机的卷扬机滚筒周长，并做好标记。然后经过计算滚筒转动的圈数的所产生的距离，就可以获得满足落距的要求转动圈数。
四、地基处理效果检测
在地基处理完成之后需要进行桩间土承载力检测工作，采用静载负荷试验及动力触探实验，对复合地基承载力以及桩身密实度进行检测：
（一）静载荷实验
本次试验随机抽取八组单桩复合地基载荷试验，承压板放置在桩顶标高处，一平台堆载作为反力。总共布置八个监测点，占取总桩数的2%。检测报告显示，处理后的复合地基承载力极限是500kPa,特征值满足设计要求的200KPa，并且桩间土均挤密系数约为0.925.
（二）湿陷性地基处理效果检测
采用黄土薄壁取土器对不同深度、不同水平桩间距取原装土样，室内土工进行测量土样湿陷性、压缩比、孔隙比等参数，若是土样湿陷性系数都小于0.015则说明处理后土层湿陷性已经消除。
五、孔内深层强夯特性
第一，孔内深层强夯技术能够明显提升地基承载能力，处理之后形成的复合地基承载力基本能够达到天然地基的2倍以上。
第二，孔内深层强夯技术加固深度能够达到15m—30m，对于深厚层黄土土地的湿陷性有显著的消除效果。
第三，孔内深层强夯技可以采用建筑垃圾、工业垃圾、土渣等废料，不但能够节约工程成本，还能够减少环境污染，典型的绿色环保工程技术。
第四，孔内深层强夯技术因为是侧向挤密夯击，因此对夯锤的直径要求更低，桩径能够达到0.6m—3.0m。并且对于软硬不均匀的地层，桩体可为串珠状，能够极大增加与周围土层摩擦阻力。
第五，孔内深层强夯技术对于填料要求极低，不需要进行严格的加工处理。因此可以直接在工地就近取材。例如：渣土、砂石、砖块、建筑废料、混凝土块等建筑垃圾以及工业废料都可以混合起来作填料使用。
结语：
对湿陷性黄土地基使用孔内深层强夯法进行处理时，在发挥出其技术优势，最大程度节约成本的同时要做好检测监督工作，以保证工程质量。对于荷载较大深厚湿陷性黄土土层，可以采用孔内深层强夯法，并且结合其他处理技术进行实践性处理，作为以后类似难题的实践方向。
参考文献：
[1]冯志焱,林在贯,郑翔.孔内深层强夯法处理湿陷性黄土地基的一个实例[J].岩土力学,2005,11:143-145+157.
[2]丁小强,许力鹏.孔内深层强夯法在湿陷性黄土地基处理中的运用[J].山西建筑,2015,29:84-85.
[3]李清火,张浩杰.孔内深层强夯法在湿陷性黄土地基中的应用[J].建筑科学,2011,01:103-105.
论文作者:曹志枫
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/21
标签：地基论文; 填料论文; 土层论文; 黄土论文; 标高论文; 建筑论文; 垃圾论文; 《基层建设》2017年5期论文;