DDC桩在饱和软粘土场地上高层住宅工程处理方法

一、DDC桩介绍DDC桩（孔内深层强夯技术）是北京瑞力通地基基础工程有限责任公司的专有及专利技术，该技术已在数百项工程中得到应用，均满足计划需要。DDC桩经北京市建委断定为“技术水平属国表里开创”，国家建设部为DDC桩技术编制规程并断定DDC桩技术抵达国际先进水平。DDC桩技术在2001年、2005年、2008年和2011年先后被国家建设部列为全国重点推广技术。2003年11月DDC桩技术在比利时举行的第52届国际发明博览会上获得国际最高奖--金奖，这是我国地基处置技术到目前为止在国际上获得的仅有金奖。DDC桩是概括了重锤夯实、强力夯实、碎石桩、灰土桩、双灰桩、钻孔灌注桩、钢筋混凝土预制桩等地基处置技术的基础上，吸收其利益，扔掉其缺陷，集高动能、高压强、强挤密各效应于一体，结束对地基土的处置。DDC桩是经过对孔内填料自下而上分层进行高动能、超压强、强挤密的孔内深层强夯工作，使孔内的填料沿竖向深层压密固结的一同对桩周土进行横向的强力挤密加固，对于不一样的土质，DDC桩运用不必的桩体材料，选用不一样的施工办法，使桩体获得串珠状、扩大头和托盘状，有利于桩与桩间土的紧密咬合，增大相互之间的摩阻力，地基处置全体刚度均匀，承载力可前进2-9倍。对于回填土等软弱地基，DDC桩可以运用专用设备对孔内所填的材料进行冲、砸、压、劈的特种工作，使填料沿竖向深层压密的一同对桩间土进行横向强力挤密，桩体随土质松懈改动呈串珠状，有利于桩与桩间土的紧密咬合，增大了侧壁摩阻力，有用加固了桩间土。DDC桩已做过的工程实例复合地基承载力已抵达800kPa；而且地基变形模量高，沉降变形小，不受地下水影响，地基处置深度可达几十米。1、适用范围广泛，可用于各类地基处置；在地基处置工程中，孔内深层强夯技术和别的技术对比，能适用于各种凌乱地层的地基加固处置，具有广泛的适用性。如用于大厚度的黄土、杂填土、液化土地基，各类软弱土、湿陷性土以及具有酸、碱、盐腐蚀的地基，具有硬夹层的不均匀地基、石料及废料回填废物地基以及地下人防工事等各种凌乱建筑场所的处置。经过钻孔、强力冲孔等方法成孔，只要能构成桩孔的地基，不管孔内有无地下水均可选用本法加固处置。总归，选用孔内深层强夯技术，既可消除地基土的湿陷性、液化性，也兼有承载桩的特征以及刚度均匀的复合地基的特征。不只承载力高，而且紧缩变形小。2、用料规范低，量体裁衣；该技术最大特色之一，便是能量体裁衣。凡是无机固体材料如土、砂、石、碎砖瓦、混凝土块、工业废料及其混合物等均可运用。而且用料不需严峻加工，凡能填入孔内的无机固体材料均可运用。用料不需长途运输。3、具有高动能、高压强和强挤密效应；该技术的主要特征便是因为孔内夯击的桩锤一般为100kN——180kN，根据需要可更大。在不断冲、砸动力作用下，使孔内填料不断遭到高动能、高压强和劈裂挤密。夯击能E可达2000kN·m/㎡——3000kN·m/㎡或更高，它是一般强夯击能的5——8倍，根据工程设计需要还可进行调高或降低。1、适用范围广，工程实例数百项，处理过各类疑问地基；2、具有高动能、超压强、强挤密的效果；3、承载力高、变形模量大、紧缩变形小；4、处理深度深；5、地基处理后全体刚度均匀；6、造价低可因地制宜；7、工期速度快，全机械化施工，受季节影响小，出产效率高；8、施工公害小（振荡、噪音、空气污染等）。4、DDC桩与别的地基处理办法的比照4.1与强力夯实法的比照强夯法在我国已广泛应用，但其缺陷是施工噪音大，公害显著，单位面积夯击能量小，夯击时仅是动力压密，因为存在有效区和影响区的不同，深层难于到达压密的效果，加固深度受到限制。关于有深层脆弱下卧层的地基，只要增大吊车起重才能和增大吊锤重，才可见效。因为上述各种因素，强夯法的推行使用在工程上受到限制。DDC桩是以强夯重锤对孔内深层填料，进行分层强夯或边填料边强夯的孔内深层工作。其噪音小、公害小，在分量小、压强高的特制重锤效果下，能发生几千个kN•m/m2高压强的动能。因为桩锤直径小，在具有相同夯锤重和落距条件下，DDC桩的单位面积夯击能量比强夯法大许多。施工时由深及浅在孔内分层填料，分层强夯击或边填边夯，因此本法具有高动能、高压强、强挤密效果。在深层直接加固脆弱下卧层，自下而上均匀加固地基，DDC桩的工程实例中处理深度最深已到达60m，而强夯法通常有效加固深度不到10m，这是DDC桩技术十分主要的特色之一。DDC桩的桩锤构造很有立异。它不是平面形状，而是呈尖锥杆状或呈橄榄状，比平面锤优胜得多。夯击时，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、劈裂和强行侧向揉捏。经过桩锤的动力夯击，在锤侧面上，发生极大的动态被动土压力，锤推土迫使填料向周边强行挤出，桩间土也被强力挤密加固。这是DDC桩技术独具特色之二。DDC桩处理的地基，自上而下都得到加固，呈均匀密实状况。而强夯加固的地基上强下弱，有脆弱下卧层时，则达不到地基加固的意图，这是DDC桩技术特色之三。总归，用DDC桩处理地基的密实性和均匀性都好，加固深度大夯击能量高。而桩锤比强夯锤分量小，对机具请求条件低，所发生的公害也小，比强夯法有很大的优胜性。二、DDC桩的特征：1、适用计划广泛，可用于各类地基处置；在地基处置工程中，孔内深层强夯技术和别的技术比照，能适用于各种杂乱地层的地基加固处置，具有广泛的适用性。如用于大厚度的黄土、杂填土、液化土地基，各类脆弱土、湿陷性土以及具有酸、碱、盐腐蚀的地基，具有硬夹层的不均匀地基、石料及废料回填废物地基以及地下人防工事等各种杂乱建筑场所的处置。经过钻孔、强力冲孔等办法成孔，只要能构成桩孔的地基，不管孔内有无地下水均可选用本法加固处置。总归，选用孔内深层强夯技术，既可消除地基土的湿陷性、液化性，也兼有承载桩的特征以及刚度均匀的复合地基的特征。不只承载力高，并且紧缩变形小。2、用料规范低，因地制宜；该技术最大特征之一，就是能因地制宜。但凡无机固体资料如土、砂、石、碎砖瓦、混凝土块、工业废料及其混合物等均可运用。并且用料不需严峻加工，凡能填入孔内的无机固体资料均可运用。用料不需远程运送。3、具有高动能、高压强和强挤密效应；该技术的主要特征就是因为孔内夯击的桩锤通常为100kN——180kN，依据需求可更大。在不断冲、砸动力效果下，使孔内填料不断遭到高动能、高压强和劈裂挤密。夯击能E可达2000kN·m/㎡——3000kN·m/㎡或更高，它是通常强夯击能的5——8倍，依据工程计划需求还可进行调高或下降。4、地基承载力行进显着；因为选用孔内深层强夯，具有高动能、高压强、高冲击能量，处置地基承载力行进的效果显着。碴土桩fk=1000kPa——1800kPa，复合地基fspk=200kPa——800kPa，为原天然地基的3倍——9倍。孔内灌注混凝土强夯单桩承载力可比通常钻孔灌注桩的承载力行进2倍分配。5、地基加固处置深度大；通常处置深度为20m——30m，最深时可达50m以上。并且上下均匀。持力层计划内的地基土层都可以加固，深层的脆弱下卧层也可加固，可显着地改进土性。6、成桩直径大，挤密加固计划大，桩呈串珠状；在高动能冲击揉捏下，桩径通常可达500mm——2500mm分配，在松软土层中，具有更大的侧向挤密效应。在分层土中，桩体呈串珠状，桩间土呈“咬合”和“抱紧”的强挤密表象。选用粗粒料作加固资料时，桩体也是地基排水通道，有利于丰满土地基的排水固结。一起可将加固区计划内的土中水排挤到加固区以外的土体中去。改进地基土性，加固影响计划大。7、复合地基紧缩模量高，沉降变形小，承载性状好；桩与桩间土具有出色的一起工作特性。桩体资料在遭到高压强的强力冲击揉捏下，桩间土遭到显着的侧向揉捏密实，从而使处置后的复合地基上下均匀，分配“抱紧”，密实“咬合”，紧缩模量显着行进，承载性状显着改进，地基紧缩变形量大为下降。E0值可达30MPa——40MPa以上。8、社会经济效益好。因为该技术具有高动能、高压强，在孔内深层强夯的特征，故振荡小，噪音低，消除碴土污染，可广泛地应用于城市建设中地基的处置工程。能净化人类生存环境，将废物、碴土“变废为宝”，许多耗费废料。在近几年承当的近百项地基处置工程中，先后将一百多万吨废物用于地基处置，一起又削减了振荡、噪音、无机固体资料对人类社会的污染。可许多节省钢材、水泥，下降工程造价，削减开挖地基和用于地基处置的加固料往复运送费及运送进程对环境的污染等。4、对位于饱和黄土、饱和软粘土场地上高层住宅建筑地基的有效处理兰州军区后勤部新兴房地产开发公司开发的新兴大厦，是两栋14层高层住宅建筑，分别建在饱和粘土和饱和黄土地基上，其下并无较好的持力层。地表下5m-6m有地下水，并有多处明暗渗井和古墓、洞穴等。对这种复杂场地，通过方案比选，决定采用DDC桩地基处理技术进行地基处理。设计为DDC碴土桩复合地基，要求fk≥300kpa，地基刚度均匀，处理深度为12m以上。通过DDC桩地基处理技术施工，夯击动能为1800kN•m/m2，采用垃圾碴土桩。施工后经第三方检测，复合地基承载力fk=300kPa(为原地基的4倍)，桩体承载力fk=1000kPa，桩体强度之高，可用混凝土回弹仪进行测试。其中素土桩的无侧限抗压、抗剪强度均在600kPa-860kPa。对于地下水以下部位的饱和黄土、饱和粘土的处理效果更好，使在处理范围12m以内的地下水，均被挤出地基处理范围以外的土层中。采用DDC桩地基处理技术处理饱和性黄土、饱和性粘土地基，与原静压桩方案相比，处理深度减少了二分之一左右，同时节约了大量钢材、水泥，节约投资300万元左右。这一成果的取得将为无明显持力层的饱和黄土地基的处理提供了一条有效的途径。5、总结通过该工程证明，使用SDDC技术处理地基，其复合地基不但承载力高，整体高度均匀，且与其它方法处理的复合地基相比较，此工法还有处理范围广、造价较低、质量可靠、适应性强、变形模量高等优越特点，是一项具有技术效果、社会效益和环境保护等方面显著成效的过硬技术。尤其是消除无机固体污染物对环境的污染，其深远意义，更是其它地基处理技术所无法比拟的。