某城市生活垃圾处理场位于海边，经过多年填埋，其表层为建筑垃圾，现需在垃圾处理场所在区域建设铁路车站。经勘察，该区域地层从上至下依次为：
（1）杂填土（建筑渣土）厚3m；
（2）垃圾夹海相淤泥层（软塑）厚3～8m；
（3）硬塑土厚8～24m；
（4）软风化花岗岩；地下水与海水有水力连通。该车站的地基处理原设计为CFG桩加固，桩位布置为2m×2m，桩径为****，桩长为15～17m。
事件一：为了尽快进行施工，施工单位进场后选择了两处垃圾夹海相淤泥层4m的地点采用长螺旋法进行了成桩工艺性试验，取得了相应工艺参数，由于****的原因，未进行桩的检测。全面开工后，施工单位由于设备原因将施工方法改为振动沉管法，并参照之前取得的试验参数进行CFG桩施工。
事件二：施工一段时间后，地面普遍隆起，拔管后发现缩径，成孔十分困难，已施工的桩身按规定进行钻芯取样，0～-3m范围内显示有成型混凝土芯样，*****下芯样中均出现大量的碎石夹淤泥和垃圾。
事件三：针对事件二的情况，施工单位又对长螺旋法施工的CFG桩进行了取样，发现存在的问题与振动沉管法施工所成CFG桩的问题一致。随后，施工单位提出了变更设计申请，经各方现场复核并批复后按变更后方案施工，顺利完成了地基处理工程。
根据背景资料，指出并分析-3m以下CFG桩未能成桩的原因，提出合理的变更设计方案。