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摘要：对于湿陷性等级高且需处理深度大的黄土场地，采用挤密桩进行地基处理是一个比较理想的选择。实际设计中需要结合地勘报告及规范的要求进行挤密桩参数的确定和计算，本文通过一个工程实例分析了挤密桩在湿陷性黄土地基处理中的优越性，详细计算并建议了挤密桩桩长、复杂情况的施工措施，以期为类似湿陷性黄土场地采用挤密桩处理提供参考。
关键词：地基处理;挤密桩;湿陷性;黄土场地
中图分类号：TU444 文献标识码：B
1 引言
随着城市的发展，一座座大楼不断拔地而起。对于新建的楼栋，地基的处理尤其显得主要。在我国西北部地区，黄土分布很广且多具有湿陷性。对于湿限性得处理方法有素土垫层或灰土垫层、素土挤密桩桩或灰土挤密桩、强夯法、重锤夯实法、桩基础、预浸水法等。不同的处理方法各有 优缺点，应因地制宜，通过技术比较后合理选用。
我国《湿陷性黄土地区建筑标准》（GB 50025-2018）[1]规定，对一般湿陷性黄土地基，当地基湿陷等级为Ⅳ级时，处理深度≥4.0m，且下部未处理湿陷性黄土层剩余湿陷量不应大于200mm。按剩余湿陷量计算的处理厚度大于8.0m时，处理厚度可适当减小，但不应小于8.0m。其次，对大厚度湿陷性黄土地基，当地基湿陷等级为Ⅳ级时，处理深度≥5.0m，且下部未处理湿陷性黄土层剩余湿陷量不应大于300mm。按剩余湿陷量计算的处理厚度大于12.0m时，处理厚度可适当减小，但不应小于12.0m。
挤密桩是处理地下水位以上地基的一种有效方法，近年来在各项工程中得到了广泛应用。挤密桩施工过程中不需要大挖大填，土方量较小，较为适合处理深度为5-15m的地基。众多学者针对采取挤密桩处理方法加固湿陷性黄土地基开展了丰富的研究工作。姚成龙[2]针对深厚湿陷性黄土地基采用灰土挤密桩无法满足高挡墙地基承载力以及同等桩间距的刚性桩措施工程造价较高的实际情况，提出了一种刚-柔组合桩的处理方式，工程效果良好。陈继斌[3]开展了应用素土挤密桩法处理坝基和坝肩试验研究，总结形成了工程适用含水率，并调整了现有规范中对素土挤密桩处理方法的合格判定标准，为同类地基的处理起到了良好的借鉴作用。巨智文[4]对西北湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理要点进行了深入分析和总结，并提出了相应的工程措施。王瑾[5]等考虑某工程的湿陷性黄土工程地质、结构特征等因素，提出了采用素土桩法处理地基土的岩土工程措施，保证工程质量的同时节省了施工成本，达到了良好的工程效果。
基于此，本文以工程实例中的地勘报告为基础，对标设计规范的加固处理要求，设计采用挤密桩处理湿陷深度较大的基础场地，并计算得到挤密桩的桩长等工程参数，最终的地基处理结果良好。本研究为相关地基处理工程的设计等提供了参考。
2 工程及地质条件概况
该工程由12栋住宅和一栋幼儿园构成，住宅为地上8层地下1层的剪力墙结构，幼儿园为3层框架结构。地基处理面积约为54000m2。根据地勘报告，所有勘探孔号的自重湿陷量的计算值均大于70，可知场地属于自重湿陷性黄土场地，基地湿陷量计算值大于700，可知拟建各建筑物地基湿陷性很严重，按均按Ⅳ级湿陷等级设计。
3 地基处理方式
采取挤密桩法处理地基，具体流程为采用静压沉管成孔工艺、1.5T夯锤夯实挤密桩处理整片地基。桩孔直径为560mm，实行等边三角形布置方式，桩距为1200mm，排距为1039mm，有效桩长根据设计所需取值，挤密桩孔内填料采用1： 7水泥土（填料前应空夯8～10击），孔内土应分层回填夯实，要求填料压实系数不小于0.97，并且要求桩间土经成孔挤密后的平均挤密系数不小于0.93，且处理后的复合地基承载力特征值不小于250kPa。
4 桩长计算
根据地勘任务书，在不同勘探孔位进行了湿陷性检测，形成了总湿陷量计算过程一览表，根据表格以及基础标高，进行挤密桩长度的计算。
首先，根据建筑物地基部分的不同标高将本项目划分为如图1中的六个区域。
一区包含1～7#楼及附属车库部分，基础底标高为499.350m;二区包含8～9#楼及附属车库部分，基础底标高为498.950m;三区包含10#、11#楼及附属车库部分，基础底标高为498.350m;四区包含12#楼及附属车库部分，基础底标高为498.250m;五区为局部地下两层车库，基础底标高为494.800m;六区为12#楼为幼儿园，基础底标高为502.400m。
结合地勘资料和规范规定，下部未处理湿陷性黄土层剩余湿陷量不应大于200mm，则应从勘察最深处土层湿陷量开始叠加计算，当湿陷量累积大于200mm时，即为需要处理的土层，此处土层标高即为桩底标高，其对应孔口标高的土层厚度即为需要处理的厚度。本次基底有170mm防水层及500mm厚褥垫层，如图2所示。
则实际桩长计算公式为：
桩长=（基底标高-0.67m）-（孔口标高-土层厚度）
各区域的桩长分别计算如表1所示。
基于以上计算结果，建议区域一的桩长为：1#、2#、3#楼取8m，4#、5#、6#、7#取12m;区域二和区域三的桩长均取为12m;区域四桩长均取9m;区域五的桩长取为4m;区域六为大厚度湿陷性黄土地基，桩长取为12m。
施工中按建议取桩长，处理范围超过基础外缘5m，满足规范要求，可以達到经济最优化。
5.高差变化较大部分地基处理措施
本项目车库局部为两层布置，局部两层的挤密桩如果开挖到基础底标高再打桩，施工操作面大，处理范围需要外扩处理深度1/2，在地下一层车库部分出现超挖现象，超挖后的回填和压实将带来较大隐患。通过地基处理过程可以发现，地下二层基底标高与地下一层基底标高相差4m，地下一层部分周边桩长为12m，减去4m基底高差还留有8m的处理深度，满足地下二层需要处理5m的要求。因此将地下二层部分和地下一层的桩在同一打桩工作面施工。待桩施工完毕后再进行开挖作业，切除掉虚桩头至实际桩顶标高。此时开挖土方量及回填土方量都会大大减少，且满足规范要求。如图3所示： 6.外放不满足规范要求时处理措施
我国《湿陷性黄土地区建筑标准》（GB 50025-2018）[1]规定，自重湿陷性黄土场地，平面处理范围超出建筑物外墙基础边缘宽度按规范要求大于5m时可采用5m。
要求地基处理有一定外放宽度，实质上就是要增大上部水源从侧向渗入地基的路径长度，减少渗入量，从而减轻危害。
实际工程中，因红线及场地四周局部地段受周边环境条件的限制，地基处理局部外放无法满足5m的要求的情况很多，本工程中局部也出现此种情况。
笔者在设计时，对于此种情况采取下列设计及施工措施。对场地地基处理外放不足地段，按最远距离外放，对外放部分的最外三排挤密桩进行加密处理，使之咬合形成隔水墙，从而使得场地外部土层上部出现水源时无法渗入或渗入量很小，从而达到与规范外放要求相同的效果。此种情况下，挤密桩孔内填料前应空夯8击，自基础底标高起算挤密桩桩长不小于15m，挤密桩宜自地面施工。
咬合桩布置方式如图4所示：
7.结论
本文结合地勘报告，以规范要求为基本出发点，针对在实际工程中遇到的采用挤密桩处理湿陷性黄土地基的情况，尤其是场地分布比较广，基底高度变化大的地基，合理划分区域并精确地计算得到了桩长参数，最终按照规范的具体规定，对实际采用的桩长按不同区域提出了计算方法，给出了工程建议，并对高差变化较大部分地基处理给出了切实可行的施工措施，对地基处理外放不满足规范要求时给出了合理处理措施建议，从而在确保工程安全性的基础上，有效降低了工程成本，提高了工程实际可操作性。
参考文献
[1] 湿陷性黄土地区建筑标准： GB50025-2018[S]. 北京： 中国建筑工业出版社出版社， 2018.
[2] 姚成龙. 关于组合桩处理深厚湿陷性黄土高挡墙地基的研究[J]. 中国标准化， 2021（18）： 93-96.
[3] 陈继斌. 素土挤密桩处理低含水率湿陷性黄土地基的研究与应用[J]. 中国水能及电气化， 2021（07）： 42-44.
[4] 巨智文. 湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基處理要点分析[J]. 江西建材， 2021（06）： 94-95.
[5] 王瑾， 张斌， 高亚康. 某学校及商业楼湿陷性黄土地基岩土工程治理方法研究[J]. 城市建筑， 2021， 18（17）： 184-186.
关键词：地基处理;挤密桩;湿陷性;黄土场地
中图分类号：TU444 文献标识码：B
1 引言
随着城市的发展，一座座大楼不断拔地而起。对于新建的楼栋，地基的处理尤其显得主要。在我国西北部地区，黄土分布很广且多具有湿陷性。对于湿限性得处理方法有素土垫层或灰土垫层、素土挤密桩桩或灰土挤密桩、强夯法、重锤夯实法、桩基础、预浸水法等。不同的处理方法各有 优缺点，应因地制宜，通过技术比较后合理选用。
我国《湿陷性黄土地区建筑标准》（GB 50025-2018）[1]规定，对一般湿陷性黄土地基，当地基湿陷等级为Ⅳ级时，处理深度≥4.0m，且下部未处理湿陷性黄土层剩余湿陷量不应大于200mm。按剩余湿陷量计算的处理厚度大于8.0m时，处理厚度可适当减小，但不应小于8.0m。其次，对大厚度湿陷性黄土地基，当地基湿陷等级为Ⅳ级时，处理深度≥5.0m，且下部未处理湿陷性黄土层剩余湿陷量不应大于300mm。按剩余湿陷量计算的处理厚度大于12.0m时，处理厚度可适当减小，但不应小于12.0m。
挤密桩是处理地下水位以上地基的一种有效方法，近年来在各项工程中得到了广泛应用。挤密桩施工过程中不需要大挖大填，土方量较小，较为适合处理深度为5-15m的地基。众多学者针对采取挤密桩处理方法加固湿陷性黄土地基开展了丰富的研究工作。姚成龙[2]针对深厚湿陷性黄土地基采用灰土挤密桩无法满足高挡墙地基承载力以及同等桩间距的刚性桩措施工程造价较高的实际情况，提出了一种刚-柔组合桩的处理方式，工程效果良好。陈继斌[3]开展了应用素土挤密桩法处理坝基和坝肩试验研究，总结形成了工程适用含水率，并调整了现有规范中对素土挤密桩处理方法的合格判定标准，为同类地基的处理起到了良好的借鉴作用。巨智文[4]对西北湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基处理要点进行了深入分析和总结，并提出了相应的工程措施。王瑾[5]等考虑某工程的湿陷性黄土工程地质、结构特征等因素，提出了采用素土桩法处理地基土的岩土工程措施，保证工程质量的同时节省了施工成本，达到了良好的工程效果。
基于此，本文以工程实例中的地勘报告为基础，对标设计规范的加固处理要求，设计采用挤密桩处理湿陷深度较大的基础场地，并计算得到挤密桩的桩长等工程参数，最终的地基处理结果良好。本研究为相关地基处理工程的设计等提供了参考。
2 工程及地质条件概况
该工程由12栋住宅和一栋幼儿园构成，住宅为地上8层地下1层的剪力墙结构，幼儿园为3层框架结构。地基处理面积约为54000m2。根据地勘报告，所有勘探孔号的自重湿陷量的计算值均大于70，可知场地属于自重湿陷性黄土场地，基地湿陷量计算值大于700，可知拟建各建筑物地基湿陷性很严重，按均按Ⅳ级湿陷等级设计。
3 地基处理方式
采取挤密桩法处理地基，具体流程为采用静压沉管成孔工艺、1.5T夯锤夯实挤密桩处理整片地基。桩孔直径为560mm，实行等边三角形布置方式，桩距为1200mm，排距为1039mm，有效桩长根据设计所需取值，挤密桩孔内填料采用1： 7水泥土（填料前应空夯8～10击），孔内土应分层回填夯实，要求填料压实系数不小于0.97，并且要求桩间土经成孔挤密后的平均挤密系数不小于0.93，且处理后的复合地基承载力特征值不小于250kPa。
4 桩长计算
根据地勘任务书，在不同勘探孔位进行了湿陷性检测，形成了总湿陷量计算过程一览表，根据表格以及基础标高，进行挤密桩长度的计算。
首先，根据建筑物地基部分的不同标高将本项目划分为如图1中的六个区域。
一区包含1～7#楼及附属车库部分，基础底标高为499.350m;二区包含8～9#楼及附属车库部分，基础底标高为498.950m;三区包含10#、11#楼及附属车库部分，基础底标高为498.350m;四区包含12#楼及附属车库部分，基础底标高为498.250m;五区为局部地下两层车库，基础底标高为494.800m;六区为12#楼为幼儿园，基础底标高为502.400m。
结合地勘资料和规范规定，下部未处理湿陷性黄土层剩余湿陷量不应大于200mm，则应从勘察最深处土层湿陷量开始叠加计算，当湿陷量累积大于200mm时，即为需要处理的土层，此处土层标高即为桩底标高，其对应孔口标高的土层厚度即为需要处理的厚度。本次基底有170mm防水层及500mm厚褥垫层，如图2所示。
则实际桩长计算公式为：
桩长=（基底标高-0.67m）-（孔口标高-土层厚度）
各区域的桩长分别计算如表1所示。
基于以上计算结果，建议区域一的桩长为：1#、2#、3#楼取8m，4#、5#、6#、7#取12m;区域二和区域三的桩长均取为12m;区域四桩长均取9m;区域五的桩长取为4m;区域六为大厚度湿陷性黄土地基，桩长取为12m。
施工中按建议取桩长，处理范围超过基础外缘5m，满足规范要求，可以達到经济最优化。
5.高差变化较大部分地基处理措施
本项目车库局部为两层布置，局部两层的挤密桩如果开挖到基础底标高再打桩，施工操作面大，处理范围需要外扩处理深度1/2，在地下一层车库部分出现超挖现象，超挖后的回填和压实将带来较大隐患。通过地基处理过程可以发现，地下二层基底标高与地下一层基底标高相差4m，地下一层部分周边桩长为12m，减去4m基底高差还留有8m的处理深度，满足地下二层需要处理5m的要求。因此将地下二层部分和地下一层的桩在同一打桩工作面施工。待桩施工完毕后再进行开挖作业，切除掉虚桩头至实际桩顶标高。此时开挖土方量及回填土方量都会大大减少，且满足规范要求。如图3所示： 6.外放不满足规范要求时处理措施
我国《湿陷性黄土地区建筑标准》（GB 50025-2018）[1]规定，自重湿陷性黄土场地，平面处理范围超出建筑物外墙基础边缘宽度按规范要求大于5m时可采用5m。
要求地基处理有一定外放宽度，实质上就是要增大上部水源从侧向渗入地基的路径长度，减少渗入量，从而减轻危害。
实际工程中，因红线及场地四周局部地段受周边环境条件的限制，地基处理局部外放无法满足5m的要求的情况很多，本工程中局部也出现此种情况。
笔者在设计时，对于此种情况采取下列设计及施工措施。对场地地基处理外放不足地段，按最远距离外放，对外放部分的最外三排挤密桩进行加密处理，使之咬合形成隔水墙，从而使得场地外部土层上部出现水源时无法渗入或渗入量很小，从而达到与规范外放要求相同的效果。此种情况下，挤密桩孔内填料前应空夯8击，自基础底标高起算挤密桩桩长不小于15m，挤密桩宜自地面施工。
咬合桩布置方式如图4所示：
7.结论
本文结合地勘报告，以规范要求为基本出发点，针对在实际工程中遇到的采用挤密桩处理湿陷性黄土地基的情况，尤其是场地分布比较广，基底高度变化大的地基，合理划分区域并精确地计算得到了桩长参数，最终按照规范的具体规定，对实际采用的桩长按不同区域提出了计算方法，给出了工程建议，并对高差变化较大部分地基处理给出了切实可行的施工措施，对地基处理外放不满足规范要求时给出了合理处理措施建议，从而在确保工程安全性的基础上，有效降低了工程成本，提高了工程实际可操作性。
参考文献
[1] 湿陷性黄土地区建筑标准： GB50025-2018[S]. 北京： 中国建筑工业出版社出版社， 2018.
[2] 姚成龙. 关于组合桩处理深厚湿陷性黄土高挡墙地基的研究[J]. 中国标准化， 2021（18）： 93-96.
[3] 陈继斌. 素土挤密桩处理低含水率湿陷性黄土地基的研究与应用[J]. 中国水能及电气化， 2021（07）： 42-44.
[4] 巨智文. 湿陷性黄土地区岩土工程勘察和地基處理要点分析[J]. 江西建材， 2021（06）： 94-95.
[5] 王瑾， 张斌， 高亚康. 某学校及商业楼湿陷性黄土地基岩土工程治理方法研究[J]. 城市建筑， 2021， 18（17）： 184-186.