1工程概况

某工程位于陕西省西安市北二环与未央路十字西南角，拟建高层住宅、地下车库等配套建筑，1#楼、2#楼地上为34层，地下2层，建筑高度99.9m，采用剪力墙结构，桩筏基础；裙房地上为4层，地下2层，建筑高度17.2m，采用框架结构，独立基础；车库为地下2层，采用框架结构，独立基础。基础埋深均为10.9m。

2岩土工程条件

2.1 地形地貌

根据勘察报告，拟建场地地形较平坦，地面高程为394.46～395.79m，相对高差1.33m。地貌单元属渭河Ⅱ级阶地。

2.2 地层

勘探深度内，场地地层自上而下依次为：第四系全新统人工堆积()杂填土、素填土，上更新统风积()黄土、残积()古土壤、冲积()粉质粘土、中砂、中粗砂，中更新统冲积、洪积()粉质粘土、中粗砂等，共分10个工程地质层。②黄土、③古土壤具轻微～中等湿陷性，并具有自重湿陷性，湿陷性黄土分布深度为0.8m～16.0m。各主要湿陷性黄土层的物理力学性质指标详见表1。

表1  各主要湿陷性黄土层的物理力学性质指标

拟建场地为自重湿陷性黄土场地，基础埋深按-10.9m设计时，地基的湿陷等级为Ⅱ（中等）级。

2.3 地下水

勘察期间，场地地下水埋深为18.20m～19.20m，稳定水位高程为376.08m～377.38m。地下水属潜水类型，水位升降主要受大气降水和地下径流补给，以自然蒸发和地下径流排泄为主。根据区域水文地质资料，本场地地下水位年变化幅度约为2.0m～3.0m。

3 基础选型与地基处理

依据场地岩土工程条件，结合拟建建筑物上部荷载的分布特征，综合考虑，1#楼、2#楼先采用素土挤密桩预处理，再施工长螺旋钻孔压灌桩基础方案，以消除地基的全部湿陷性，减少桩长，节约工程造价。裙房和地下车库采用水泥土挤密桩复合地基方案。

3.1 水泥土挤密桩

对裙房和地下车库采用水泥土挤密桩进行地基处理。水泥土挤密桩直径560mm，桩心距1200mm，按正三角形布置，采用静压沉管方式成孔，孔内回填体积比为1:6的水泥土，柱锤分层夯实回填成桩，设计有效桩长为4.0m，处理后的复合地基承载力特征值不小于250kPa。水泥土挤密桩填料的平均压实系数不低于0.97，桩间土经成孔挤密后的平均挤密系数不小于0.93.。

3.2 施工中遇到的问题

本工程在挤密桩施工期间，时逢雨季，因基坑底雨水下渗，②层黄土下部又存在③层古土壤等相对隔水层，使②层黄土中含水量升高到23.0%～26.4%，采用机械挤密成孔施工，在拔管时，桩孔中出现了严重的缩径现象。根据成孔施工过程中桩孔孔壁土层的实际情况，采取了以下措施：

1）当缩颈不严重或只在桩孔上部出现时，可用洛阳铲将突出部分铲去；

2）如缩颈严重时，应采取复打办法解决，即在孔中填入适量生石灰块、松散干土，稍停一段时间后，再次进行挤密成孔，将干灰、干土挤入孔壁，以吸收土中水分，反复数次，缩颈现象即可消除。

4 水泥土挤密桩施工及质量控制

4.1 材料控制

1）土料：孔内填料中的土应选用粉质黏土，土料中的有机质含量不应超过5%，且不应含有渣土、淤泥质土和垃圾树根等，施工前按照要求取样送检，进行土工击实试验，测得最优含水量和最大干密度，现场施工过程中实时监测土料的含水率，含水率偏大要进行晾晒，偏小要进行增湿处理；对于现场局部土源泥土结块，粒径较大，施工方可以采用旋耕机配合装载机将其分层打碎处理，使其满足设计要求。

2）水泥：填料中水泥强度等级为32.5，粒径不应大于5mm，现场使用卧式水泥仓进行水泥的储存和使用，按照试验要求，每500吨进行水泥的见证取样复试。

3）水泥土：水泥土料粒径不应大于15mm，要求现场每台筛土机旁均需留置1:6水泥土样品，每天进行留样更新，回填前按要求进行水泥土的击实试验，测得最优含水量和最大干密度。

4.2 施工过程质量控制

1）成孔前准备

土方开挖至打桩面，现场用压路机进行场区整平，随后进行普探工作，确认无墓坑、洞穴、枯井等不良隐患；根据设计图纸，根据工程外控点及图纸设计坐标放出工程桩桩位，并妥善保护。按照桩位顺序，依次编号，采用RTK进行桩位放线，桩孔放线定位中心偏差不大于20mm，桩位呈梅花布置桩点，桩距1200mm，技术部门复核无误后上报监理工程师验收。

2）现场成孔

成孔采用环保挤密桩机、静压机成孔，其施工要求是：

①成孔机就位：由技术人员检查核对桩位，并保证桩管中心自然下垂对准桩位，对位偏差≤5％的桩距。桩机要保持稳定，使其在成孔过程中不发生移动或倾斜，此过程可以使用经纬仪或全站仪测桩管的方式保证垂直度≤1/100。

②成孔顺序：成孔计划分片分区进行。每片成孔顺序隔排隔列跳打，共分4遍进行施工，以保证挤密效果。桩机成孔直径不小于560㎜，允许误差-20㎜。成孔深度不小于设计孔深，用测绳测孔深，允许误差为+500㎜。桩孔中心距允许偏差≤5％的桩距。

③成孔后及时检查桩孔的质量，如发现缩径塌孔、回淤及渗水等现象即进行记录，并及时采取补救措施或素土夯实重新成孔。

3）桩孔回填

①筛土机筛土：将符合要求的纯净黄土、水泥以1:6的配比用50铲车倒入筛土机中进行筛拌均匀，进料口和出料口均应搭设彩钢板防尘棚且配备固定式雾炮，一是降低筛拌、出料时的扬尘，二是减少出料口水泥的流失，确保筛拌的混合土料配比均匀准确；出料口需设置专人使用专用工具进行大颗粒和树根、绿网等垃圾的挑拣，保证运至桩孔回填处的混合料满足要求。

②填料运输：用50大铲车将出料口筛拌均匀的混合料倒运至现场桩孔两侧，填料时再用20小铲车将其倒运至桩孔内，每次填料一铲约0.12m³～0.15m³，严禁铲车推料进孔，确保每次回填量符合设计要求。

③夯实成桩：为使夯机夯填准确，夯机应站位平稳，夯锤与桩孔对正，使夯锤自由下落，保证夯实能量，严禁打溜锤、空锤；填料前先对孔底进行8～10击预夯，夯击次数以孔底发出清脆响声为止，孔内填料应分层回填夯实，夯扩采用1.8吨重锤夯击8～10击，夯锤落距不小于3.0m；填料、夯击交替进行，边填边夯，均匀下料，夯锤自由落体夯击至设计标高，夏季持续高温天气，要求分包单位现场水泥土随拌随用，最多不超过1小时，保证含水率控制在最优含水量±2%。

5 质量检验

①对桩身夯填质量按《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012及设计文件的相关要求进行抽样检验。

②取样方法：环刀法。及时抽检，其数量不得少于总孔数的2％，每日不应少于1根桩，每根桩按1m分层取土样，检测点位置应在距孔心2／3孔半径处。

③复合地基静载荷试验和单桩静载荷试验检验数量不应少于桩总数的1%，且每项单体工程复合地基静载荷试验检验数量不应少于3点。

④检测桩间土的湿陷性，要求湿陷性全部消除。

⑤静载荷试验应在成桩14d后进行，应采用慢速维持荷载法。

6 结语

水泥土挤密桩具有较高的强度、变形模量，能提高桩体水稳性，使复合地基承载力特征值显著增大，在现场具体施工过程中，应当针对各项目特点，对原材料和施工工艺、施工技术、作业时间等作出科学合理的安排，但是对原材料的质量和作业人员的施工质量必须提出更高的要求，真正做到提高地基的承载力，为后续主体结构施工提供坚实有利的前提条件。

参考文献：

[1]刘永波.水泥土挤密桩处理湿陷性黄土地基研究[J].建筑科技,2022,6(04):48-50+53.

[2]罗金波,房雷,路少山等.水泥土挤密桩处理湿陷性黄土地基研究[J].粘接,2022,49(03):149-152.

[3]涂明.水泥土挤密桩施工技术[J].价值工程,2020,39(08):125-127.

[4]陈景涛.水泥土挤密桩施工工艺[J].价值工程,2019,38(21):163-164.