孔内深层超强夯法(SDDC桩)的作用机理

孔内深层超强夯法(SDDC桩)的作用机理

首页休闲益智地铲大亨更新时间:2024-05-07

“孔内深层超强夯法(SDDC)”是由“孔内深层强夯法(down-hole dynamic compaction英文缩写DDC法)”技术演变而来,且“青出于蓝而胜于蓝”,有着DDC技术无法比拟的优越性。

SDDC技术是在综合了重锤夯实、强力夯实、钻孔灌注桩、钢筋 混凝土预制桩、灰土桩、碎石桩等地基处理技术的基础上,吸收其长处,抛弃其缺陷,集高动能、超压强、强挤密各效应于一体,适用于建 (构)筑物、铁路、公路、机场、港口等工程软弱土层的地基处理,并可用于无机无毒固体垃圾的消纳处理。

SDDC技术是通过特种重锤冲击成孔、机械(大直径钻机、旋挖钻机、机械洛阳铲等)引孔或冲孔与引孔相配合施工至预定深度,形成桩体填料的通道,然后采用特种重锤自下而上分层填料强夯或边填料边强夯,形成高承载力的密实桩体和强力挤密的桩间土共同组成具有较高承载力的复合地基。

孔内深层强夯法根据设计、施工选取的设备机具不同,桩径大小不同,社会上通俗的将孔内深层强夯法分为DDC桩(桩径在400-800mm之间)和SDDC桩(桩径在800-3000mm之间)。

孔内深层超强夯法(SDDC)技术与其它技术相比,具有十大特征:

1、适用范围广泛:

适用于处理素填土、杂填土、砂土、粉土、粘性土、湿陷性黄土、淤泥质土及古井、古墓、采空区、防空洞、水下等疑难地基的施工。

2、地基处理后承载力高,整体刚度均匀,沉降变形小:

根据本技术多年的实践经验和检测数据,其复合地基承载力特征值限定在600kPa以内。但在工程实际实验中取得的数值还更大些,如:灰土桩承载力特征值为3000kPa(s=2.57mm),复合地基承载力特征值为1500 kPa(s=8.57mm);素土桩承载力特征值为750 kPa(s=6.27mm)。

3、桩体可根据不同土层土质,呈串珠状、扩大头和托盘状:

桩体夯后直径的大小,它不但与设计动能有关,而且与地基土的构造有关。在动能及填料相同时,其直径随天然地基土层的软硬变化而变化。天然地基强度越低则桩径越大,使桩型形成一个不等径的串珠状,使桩体与桩间土如犬齿般的紧密咬合,增大了桩身与桩间土的摩阻力,从而达到地基处理刚度均匀的目的。而其填料的夯击能量和土层结构也是相互关联的,根据工程需要可人为控制、调整夯击能量以达到串珠状、扩大头状及托盘状的目的。夯后的最大桩径可达到成孔直径的2.5~4.0倍。

4、处理深度“深”:

目前由于SDDC施工设备采用了全自动遥控脱挂钩装置,处理深度已经不受机械设备的影响,现在已有工程实例已达到40m,对于更深的处理深度也不在话下。

5、挤密范围和桩径大:

单桩挤密范围可达到2000mm以上,桩径根据采用的不同设备和不同的地质条件可达到1800~2200mm或更大。

6、具有高动能、超压强、强挤密的机理:

SDDC桩施工工艺的特点,就是施工时对周围土体产生强力挤密作用。挤密的范围一般为桩径的2~2.5倍,目前施工设备采用的全自动遥控自动脱挂钩橄榄状锤重量达到10~15吨,提升高度从地面算起可达到15m或更高。由于SDDC桩锤形状为抛物线尖锥橄榄状,夯击时单位面积夯击能量要比同类型平底的强夯锤要优越得多。施工时由深及浅在孔内分层填料、分层夯击或边填边夯,对下层填料是深层动力夯、砸、压密,对上层新填料是动力夯、砸、劈裂和强制侧向挤压。通过桩锤的动力夯击,在锤侧面上产生极大的动态被动土压力,锤推土迫使填料向周边强制挤出,在压实桩体填料的同时桩间土也被强力挤密加固。

7、具有动力固结和化学凝固的机理:

填入孔内的材料,在高动能、超压强的夯锤作用下,对材料颗粒瞬间进行了劈裂、压实及二次排列组合、固结;具有活性的胶结材料在夯击能量释放过程中则进行了化学凝固,而且随着时间的推移,强度愈高。

8、用料广泛,可降低工程造价:

SDDC工法处理地基的用料可就地取材,十分广泛,根据工程类别、场地条件、周边环境和上部结构设计对地基处理的深度、承载力、沉降变形等要求,桩体材料可就地取材、比选确定。可采用素土、砂土、碎石、水泥土、建筑固体垃圾、工业废料、灰土、混凝土以及其他的非腐蚀性混合物、对地下水无污染的材料作为桩体填料。根据桩体填料类别可分为:素土桩、灰土桩、水泥土桩、碎石混土桩、混凝土桩、碴土桩、生石灰桩、粉煤灰桩、三合土桩等。

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