1 工程概况

工程建设的地基基础经常会遇到较厚回填土，有些回填土夹杂者大量的建筑垃圾，成分混杂，常常给地基处理的选择带来很大的困境。结合某工程地基处理技术咨询经验，介绍一种适用的处理方法--柱锤冲扩桩挤密处理。

工程为工矿消防水池，建筑面积46.5*27.5m，消防水池高度6.5m。原场地是新近回填土，回填厚度5.0-6.0m，部分区域回填有建筑垃圾（含有混凝土块、废桩头、最砖墙块等）。

图1、建筑平面布置图                                       图2 工程地质剖面图

2 地基处理方法

开始选择的地基处理方法主要是强夯法、水泥搅拌桩法、CFG桩法等。强夯法主要是振动影响太大，不适合现有场地周边环境，水泥搅拌桩与CFG桩受建筑垃圾的影响较大，无法成桩，而且造价较高。经过技术咨询综合比较，采取柱锤冲扩桩挤密，结合浅部重锤轻拍的处理方法。

柱锤直径400mm，长度6.0m，挤密填料采用碎砖+灰土+粘性土+碎石。挤密桩间距1.2m，梅花形布置。

3、施工工艺技术

3.1 柱锤冲扩技术

柱锤冲扩技术是在灰土桩、挤密砂桩等工法基础上发展起来的，采用细长柱锤冲孔、分层填料、柱锤反复冲孔扩张形成桩体。在冲孔与填料冲扩过程中，对桩底与桩间土均有夯实挤密作用。柱锤质量大且底面积小，锤底单位面积夯击能较高，本法具有高动能、高压强、强挤密的功效。

3.2 柱锤冲扩技术的适用要求

（1）地下水位以上的填土、粉土、黄土、粘性土等；地下水位以下应试验；

（2）最佳处理深度不宜超过10m，否则性价比快速降低；

（3）桩顶埋深不宜小于1.5m，否则应配合振动碾压处理浅层地基；

3.3 机械设备

（1）柱锤

通常采用等截面锤，三种锤底形式：平底锤、凹底锤、锥形锤，锤重一般1.0-10.0吨，长度一般2.0-8.0m，直径Ф325-500mm。等截面锤壁通常为凹凸状或槽口状，减少气闭作用影响及减轻提锤力量。

图5、不同锤底形式

（2）动力机械

选用50吨履带式起重机、步步履式夯扩桩机，起重能力不应小于锤重的3-4倍。

（3）自动脱钩装置

小锤重或深冲孔可选择钢丝绳自由落锤形式，大锤重或浅冲孔可选择自动脱钩装置。

3.4 桩身填料

    桩身填料可采用碎砖三合土、级配砂石、矿渣、灰土、生石灰、水泥混合料、干硬性混凝土等。

3.5 设计、施工与检测参数之间的协调

（1）设计目标与控制参数

设计要求最终实现两个目标：①复合地基承载力特征值120kpa，这个目标是通过夯扩挤密素填土提高素填土的承载能力并且通过桩土置换综合实现的。②控制复合地基变形量，这个目标是通过置换率和处理深度确定的。所以控制参数主要是置换率、填料量、处理深度。

（2）施工目标参数

要实现设计目标，需要确定施工工艺以及施工参数：①素填土加固处理有多种方法，比如强夯法、灰土挤密桩法、碎石挤密桩法、搅拌桩法等，设计采用柱锤冲扩挤密灰土桩法。②相应的施工参数是柱锤成孔效果、柱锤冲扩直径、柱锤冲扩深度、柱锤规格、柱锤冲击能（柱锤重量与提升高度）。

（3）试验检验目标

实验检验对象是灰土桩密实度、素填土密实度、复合地基承载力。通过桩土密实度来保证复合地基承载力。

试验检验目标：设计参数条件下施工4*4桩或6*6桩，通过调整调料量以及冲击沉降量确定成孔状态、冲扩填料量、桩身密实度、桩间土密实度。

处理效果

经过重型动力初探与静荷载试验检验，静载荷极限承载力可达到320KPa以上，桩体连续重型动力触探（120kg）不小于20击，桩间土中型动力触探（63.5kg）不小于6击，均满足设计要求，建成二年后，平均沉降仅20-30mm。