高铁壹号•国美电器城地基处理工程（高层）

一、工程概况

高铁壹号•国美电器城位于三门峡高铁南站西侧，由4栋高层、3栋商业用房和地下车库组成，结构类型分别为剪力墙、框架，基础埋深-6.7m，要求处理后地基承载力高层建筑为440-480Kpa，商业用房和车库为220Kpa，地基处理方案为SDDC桩。

二、地质条件

本工程场地北侧为填土整平后场地，填土最深约31.5m，其余为黄土状粉土。最大自重湿陷深度41.5m，自重湿陷层厚39m，湿陷系数随深度的增加而减少，该场地湿陷类型为自重湿陷性黄土场地，湿陷等级为Ⅳ级(很严重)湿陷性黄土场地。地下水位大于70m，水位埋深大，可不考虑对施工的影响。

三、地基处理方案

由于本场地湿陷厚度达到41.5m，挤密桩设备无法达到处理深度，无法满足国家规范对湿陷性黄土场地剩余湿陷性的要求。因此采用SDDC（孔内深层强夯法）技术处理本工程地基，主楼采用1：6水泥土，商业及车库采用素土，以达到提高承载力，消除湿陷性，改善地基均匀性的目的。

四、地基处理设计参数

按照本工程《岩土工程勘察报告》建议，1#、2#、3#、4#楼处理深度分别为39.5m、35.5m、30m、35m；商业A处理深度为13.3m-29.1m,商业B处理深度为13.3m-15.5m；商业C处理深度为15.5m；车库处理深度为13.3m-29.1m。

SDDC桩设计桩间距3.0m，排距2.598m，等三角型布置。

SDDC桩预成孔采用旋挖机，成孔深度39.5m，使用11吨夯锤，冲击成孔至设计深度，保证桩端密实和下部土体的加固。

水泥采用P.O.425普通硅酸盐水泥。

SDDC桩主楼位自桩顶标高以下20m，填料为1:6水泥土，其余为素土，要求处理后复合地基承载力不小于440Kpa（1#、2#楼）和480Kpa（3#、4#楼）。商业及车库填料为素土，要求处理后复合地基承载力不小于220Kpa。

五、SDDC桩施工

为保证处理深度范围内湿陷性消除，成孔采用旋挖机预成孔至设计要求深度，然后使用SDDC夯锤分层填料、分层夯实成桩。发挥SDDC夯锤夯击能量大、挤密效果好的特点，对呈硬塑-坚硬状态的天然地基进行强力挤密，形成高承载力的复合地基。

进场施工前，已经将现场回填用土作增湿处理，确保填料含水率符合最佳含水率要求。

进场水泥均提供出厂合格证、出厂证明，并要求提供3天、28天强度试验。水泥进场后取样送实验室做复试。

从施工情况看，采用相同施工工艺施工，回填土区吃料量相对原土区要大，耗时更长，含水率较原土区高，未出现孔壁坍塌情况，工程桩过程按照试桩工艺正常施工，未采取其他措施处理。

六、工程桩检测

由建设单位委托第三方资质单位进行检测。其中载荷试验由河南省杰翱地球物理工程检测有限公司测试，探井土样由河南省博瑞地质工程有限公司试验。

每栋楼进行3组载荷试验，其中桩体3个，桩间土3个，商业及车库按照桩数的1%比例确定。桩体使用压板直径1.8m，堆载5000KN；桩间土使用压板直径1.12m，堆载440Kpa。

人工探井取样按照处理深度要求，每延米取一土样，每栋楼位3个探井，商业及车库按照共布置探井15个。用以检测桩间土的挤密效果、湿陷性消除情况和处理后地基土的物理力学性能提高情况。

检测工作完成后，我方重新自桩体取样，做水泥土无侧限抗压强度试验。因水泥土桩桩体取样难度较大，及时间关系，取样仅在各组试桩9m以上进行，共计桩体取样6组18个样。

七、地基处理效果评价

1、地基承载力

根据载荷试验数据， 1#楼工程桩桩体、桩间土载荷试验在5000KN和440Kpa荷载作用下，最终沉降分别为34.37mm、27.66mm，25.93mm、26.67mm，38.31mm、30.34mm。Q-S、P-S曲线、S-lgt曲线均平缓，未出现拐点和折线，说明在最大加载荷载下桩与桩间土均未出现破坏，满足处理后复合地基承载力特征值480Kpa，满足设计要求。

因检测期间正值三门峡雨季，第三组试桩检测坑挖好后被雨水浸泡，对试验数据也产生了影响，桩体和桩间土两个载荷试验总沉降量较其他两组稍大，但对整个检测数据和结论没有多大影响。

2、土工试验数据

人工探井取样第一组共取样38组，在500Kpa压力下湿陷系数均小于0.015，自重湿陷系数也小于0.015，由此判断第一组探井处理深度范围内湿陷性完全消除。34组土样干密度在1.7-1.94之间，3组试样干密度在1.66-1.69之间，1组试样干密度为1.52。整体挤密效果较为理想。36m处土样干密度较小，该位置含水率仅有8.8%，是造成土体挤密效果差的主要原因。经SDDC桩处理后， E_S0.4-.05=41.00-49.67共有19块土样，E_S0.4-.05=31.32-39.43共有13块土样，E_S0.4-.05=50.14以上共有3块土样，E_S0.4-.05=30.00以下共有3块土样，地基土层压缩模量较处理前有了较大的提高。

人工探井取样第二组共取样29组，在500Kpa压力下湿陷系数有26组均小于0.015，4组湿陷系数大于0.015，该位置自重湿陷系数也大于0.015，结合《地质勘察报告》，该位置为桩顶以下21m-24m原回填沟沟底，长期风干日晒使土体含水率8-9%，远低于最优含水率，造成该位置挤密效果未达到预期效果。由此判断第二组探井处理深度范围内除原沟4m外，其他部分湿陷性已消除。29组土样干密度20m填土在1.62-1.80之间，原天然地基干密度集中在1.24-1.45之间；原土试样干密度在1.47-1.61之间，此位置缺少地勘资料对比。因此填土区整体挤密效果较为理想，原土区相对干密度较小。经SDDC桩处理后， E_S0.4-.05=40.05-49.38共有7块土样，E_S0.4-.05=30.08-39.95共有12块土样，E_S0.4-.05=50.35以上共有4块土样，E_S0.4-.05=30.00以下共有6块土样，地基土层压缩模量较处理前有了较大的提高。

人工探井取样第三组共取样34组，在500Kpa压力下湿陷系数有3组试样大于0.015，其余31组试样湿陷性已经消除，自重湿陷系数也小于0.015，由此判断第三组试桩处理深度范围内除个别点外，湿陷性已经消除。34组土样干密度29组集中在1.5-1.6之间，5组试样干密度在1.5以下，对比原天然地基干密度1.2-1.4提高不少，整体挤密效果较为理想。经SDDC桩处理后， E_S0.4-.05=40.02-46.69共有12块土样，E_S0.4-.05=31.32-39.43共有14块土样，E_S0.4-.05=50.14以上共有1块土样，E_S0.4-.05=30.00以下共有7块土样，地基土层压缩模量较处理前有了较大的提高。

3、桩体抗压强度

桩体取样共六组18块，送实验室做无侧限抗压强度，根据试验数据，最小值为4.0MPa，最大值为9.3 MPa，各组试块平均抗压强度分别为4.9 MPa、5.3 MPa、5.1 MPa、6.1MPa、5.5 MPa、6.0 MPa，平均值5.48 MPa。

本次抗压强度数据离散性较大，分析原因，主要是取样部位差异所致。SDDC桩通过夯锤反复夯实挤密水泥土，桩心部位强度较高，试验数据较高，桩边主要由填料侧向挤密形成，桩心至桩边逐渐减少。试桩桩体人工取样由于难度较大，采用机械剖桩取样，取样有些在桩心位置，有些在桩边位置，因此数据差异较大。但桩体整体抗压强度较高，满足材料强度要求。

八、检测结论

通过检测数据分析，经SDDC桩处理后，复合地基承载力达到480Kpa的设计要求，原Ⅳ级自重湿陷性黄土地基已经消除了湿陷性，地基土的物理力学性质有了明显的提高，满足设计要求。特别是对填土的处理效果超过预期，不仅干密度增大、湿陷性完全消除，而且压缩模量也有了大幅度提高，对控制地基沉降量，改善地基均匀性具有明显的效果。

由于三门峡地区未有水泥土桩用于高层的先例，虽然检测数据显示各项指标均能满足设计要求，为建筑安全考虑，设计、勘察建议在楼位桩间补挤密桩处理。

SDDC桩用于大厚度填土和Ⅳ级(很严重)自重湿陷性黄土场地的高层建筑，处理深度达到41.5m，在国内没有先例，施工难度和设备要求非常高，不容一丝马虎大意。施工过程我公司按照相关规范精心施工、科学组织、严格管理，从每一步细节入手，不放过任何疏漏，对有问题的部位不惜返工处理，体现了对工程质量负责的严谨态度，种种努力确保建筑结构安全。

通过本工程的施工，使SDDC技术又迈上了一个新的台阶，发挥超压强、高动能、强挤密的特点，达到处理深度更深，承载力更高，经济效益更显著的目的。我公司愿与各方合作，创造更大价值。