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孔内深层超强夯法,其英文名称为Super Down Hole Dynamic Compaction简称SDDC,它是以高动能、超压强、强挤密的作用机理通过冲击成孔,由深到浅,逐层强夯成桩,在超压强的动能强夯过程中,使桩问土侧面产生很大的动态被动土压力,迫使填料向下和周边压密挤出,使桩问土物理力学指标得到充分的改善。可广泛应用于杂填、液化、湿陷、软弱、膨胀等各类特殊地基的处理。
1工程概况
厂前区1#~9#住宅楼工程,位于西安市纺织城,西临纺西街,北距纺四路约100m。场地主要为四棉中学操场,中学操场原为五星砖厂,后用砖块、石块、杂土等回填而建成,地形平坦、东高西低。小区规划九栋六层砖混结构住宅楼,总建筑面积为37692.4m2,基础为钢筋砼条型基础,基础埋置深度为-2.3m。
2场地岩土工程条件
建设场地地貌单元属沪河二级阶地后缘,地层主要为近代人工杂填土和第四系上更新统黄土、粉质粘土夹砂卵石层,杂填土深度为5.5~11m,承载力低、压缩性高、具湿陷性,且结构杂乱、土质不均,粘聚力和抗剪力低、稳定性差。
3设计参数
本设计桩长6.5m~7.0m。成孔直径1.50~1.70m,成桩直径大于等于2.0m,按正三角形布置,桩间距3.5m,排距3.03m,最外一排桩间距均为2.50m,总桩数1401根,桩顶设3:7灰土垫层厚0.6m。要求复合地基承载力特征值fspk不小于200KPa。
5成桩技术参数及工艺流程
成桩参数如下表:
孔内深层超强夯成桩参数
工艺流程:桩位放线——强夯平拍——成孔检验——填料成桩——成桩质量验评——强夯平拍——资料整理。
5现场成孔中出现的问题
实际施工中现场远比想象中困难,由于本场地地处凹地,雨后常年积水,致使场地含水量加大,再加上沿着建筑物西边4旷5m处有一污水沟也是年久失修,场地西的土层含水量更大,处于很湿~饱和,呈软塑~流塑状态,造成成孔时间长,困难大,冲击成孔吸锤现象严重。而且在重锤作用下孔底土已成为橡皮土,孔深达不到设计要求,打桩队根据经验采用加砖碴料护壁等措施,以保证桩长,有时在成孔中出现孔中出水,打桩队采取抽水措施,当孔中水较少时,打桩队直接加入碴料,经二次回填或多次回填后继续成孔,直至达到设计深度或尽量接近设计深度,碴料在重锤作用下向孔四周挤密,将软塑、流塑状态的土挤出置换,隆起地面往往几十厘米甚至1米多高土包,待成完桩后再整平到打桩标高。
成孔允许偏差 
6成孔、成桩的资料统计
经现场对成孔、成桩锤击数进行统计,成孔锤击数大部分在20~70击之间,成桩锤击数大部分在40~60击之间,从统计结果可以看出,成孔锤击数差异性较大,说明场地杂填土很不均匀,由于成孔时桩间土已受到扩孔挤密,成桩锤击数相对来说差异性较小,成桩中可以观察到某一段桩体成桩较快,而某一段桩体成桩较慢,这是由于在强大的动能夯击作用下,孔中的土层产生强烈的横向挤密,桩体直径随地质土层密实度的变化而变化,从而使桩身在竖向呈不等径的串珠状。
7桩基检测结论
桩基工程完成后,由陕西省建设工程人工地基工程质量第三检测站对每一栋楼进行人工地基检测。结论为:(1)桩身整体呈中密状态;(2)桩间土湿陷性已消除;(3)复合地基承载力满足设计要求。
8沉降观测记录
2006年7月主体工程开工,按图纸设计要求每栋楼均布置沉降观测点,并按要求进行沉降观测记录,2007年11月住户全部入住,到目前为止,沉降观测记录共十二次,各楼沉降值最大为7mm,最小3mm,每栋楼沉降差均小于3mm,说明处理后的地基整体刚度十分均匀。
9经济效果对比
该地基处理工程桩顶以上部分决算价共计1370000元,SDDC桩决算价2300000元,比大开挖换土回填方案节约资金340万元。如采用灰土挤密桩方案,由于场地含大量固体建筑垃圾,无法成孔,也需将深度范围内建筑垃圾外运处理掉才能成孔成桩,因此造价会更高。SDDC技术处理地基,其复合地基不但承载力高,整体刚度均匀,且与其它方法处理的地基相比较,此方法还具有处理范围广,因地制宜、就地取材,本处理方法把现场6万m3无机固体垃圾土不但没有外运,且就地将其用作桩体材料填充桩身,变废为宝、节约材料、节约能源,该技术大量消化建筑垃圾,公害小,减少环境污染。
10结束语
近几年,各大中城市均向外大范围扩延,建设用地不断扩大,征地标价不断攀升,而且城中村改造也逐渐纳入规划中的建设用地,随之带来的问题是以前倾倒的建筑垃圾场地地基如何处理,采用大开挖换土回填法,挖运费用暂且不说,但挖出的垃圾又运往何处?它又会陷入新一轮环境污染及破坏农田的恶性循环。十几米甚至几十米深的建筑垃圾外运费用又会使工程造价直线上升。那么,用什么方法可使垃圾场地不移位,而且使用现场多余的垃圾作为地基处理的新材料。答案是肯定的,西安长城岩土公司总经理高级工程师司炳文教授多年潜心研究创造发明的SDDC《孔内深层超强夯法》很好地解决了这一地基处理领域的难题。
依据标准:
[1]《SDDC设计、施工验收》标准.
[2]国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002.
[3]国家标准《湿陷性黄土地区建筑规范》B50025-2004
[4]国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB-50202-2002.