SDDC工法特点及优势.doc

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SDDC工法的特点和优势

陕西隆岳地基基础有限公司
.5.22

SDDC工法的特点和优势
司建波 刘增荣 张彦飞
1.SDDC工法
SDDC工法学名称作”孔内深层强夯法”, 是一种深层地基处理方法。该方法先成孔至预定深度, 然后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体。该法对桩间土能够实现两次挤密, 具有锤体自重大( 10吨以上) 、 成孔和成桩直径大( 成孔直径1.2m; 成桩直径1.8m) 、 桩体和桩间土密实度大( 桩体压实系数0.97-1.0; 桩间土挤密系数0.93-0.97) 、 复合地基承载力高( 3:7灰土300-350kPa; 2:8灰土250-300kPa; 素土200-250kPa) 且施工可靠度大的特点。
2.SDDC 工法自动脱钩新技术
我们陕西隆岳地基基础有限公司于 8月研制成功SDDC工法自动脱钩新技术, 该项技术具有安全、 便捷、 效率高的特点, 极大地促进和推广了SDDC工法的广泛应用( 见附件3之图1,2) 。
3.SDDC工法处理湿陷性黄土地基的广泛应用
自SDDC工法创立以来, 我公司将此专利技术应用于处理湿陷性黄土地基不下500余例, 与万科、 中海、 中建、 保利、 龙湖、 金地等房地产商形成长期使用该项技术的良好关系; 同时, 在长期应用该法处理湿陷性黄土地基, 消除湿陷性黄土的湿陷性, 提高天然地基的承载力, 成为一种独立的良好的复合地基技术过程中, 该复合地基工法与钢筋混凝土灌注桩、 管桩、 素混凝土灌注桩等传统桩基础型式一起联合应用, 成功地解决了自重湿陷性黄土地层中桩侧负摩阻力大、 影响单桩承载力、 进而影响桩长影响工程造价的问题, 成为自重湿陷性黄土场地消除自重湿陷性、 消弱桩侧负摩阻力、 提高单桩承载力、 降低工程造价的一种有效预处理方式。
4.大厚度杂填土和多层厚砂层场地SDDC工法与超长大直径后置混凝土灌注桩新技术的联合应用
西咸新区沣东新城芊域溪源项目A、 B地块一期该项目场地位于长安区王寺镇, 太平河以西, 西宝公路以北。场地地形高低不平, 分布有大厚度杂填土, 其厚度为0.50-33m( 见附件1) , 且块度大小不一, 相差悬殊( 见附件3之图5) 。我们公司施工的1、 2、 3、 4、 7、 8、 9、 10、 11、 13、 14号共十一座楼, 其中6座楼, 楼层28-34层, 地下各1层, 正位于该大厚度杂填土之上, 并在桩长范围内分布有多层厚度约6-9m的中粗砂。面对如此之厚的杂填土和多层间隔出现的厚砂层, 如何提高桩间土的密实度、 消除桩侧负摩阻力, 以及如何在成孔中顺利穿越大厚度杂填土和多层厚砂层, 保证在这些地层中的成孔质量和保证各类桩基础应有的承载力, 是工程面正确突出技术难题。我公司以钢筋混凝土灌注桩桩位为准, 围绕灌注桩桩位布置SDDC桩位。采用SDDC预处理, 压密大厚度杂填土、 提高桩间土的密实度、 消除桩侧负摩阻力, 为桩基成孔和提高单桩承载力创造条件; 创立应用超长大直径后置混凝土灌注桩新技术( 见附件3之图6-10) , 顺利穿越多层厚砂层; 联合应用SDDC工法与常规桩基方法, 成功地实现了在大厚度杂填土和多层厚砂层上建造30多层高层建筑的目标。各类检测数据显示, SDDC工法桩体密实度达到0.97-0.98, 桩间土挤密程度重型动力触探锤击数相当于处理前200%-300%; 钢筋混凝土灌注桩和超长大直径后置混凝土灌注桩单桩竖向抗压极限承载力及素混凝土灌注桩承载力均不小于达7600kN, 满足设计不小于7000kN的要求( 具体见附件1: 2、 4、 9、 10、 13号五座楼检测结果) 。
5. 大厚度杂填土场地SDDC工法与常规钢筋混凝土灌注桩的联合应用
海景北部湾商住小区位于东北二环交叉处的东北角。该小区共8座楼, 楼层均为33层, 地下一层, 建筑高度90.75m, 剪力墙结构, 桩筏基础, 位于17-24厚的杂填土之上。该杂填土杂色, 以建筑垃圾为主, 含部分生活垃圾, 含较多砖瓦块及灰渣, 局部含有大块的水泥块、 楼板、 破桩头, 该层土质严重不均匀( 见附件3之图11) 。在该大厚度杂填土场地上, 我们公司连同设计方, 以钢筋混凝土灌注桩桩位为准, 围绕灌注桩桩位布置SDDC桩位, 灌注桩桩位布置在柱墙轴线上, SDDC桩位满堂布置, 灌注桩桩位上成孔后填素土, 为灌注桩成孔和提高单桩承载力创造了有利条件。工程检测结果显示, SDDC工法桩体密实度达到0.97-1.10, 桩间土挤密系数达0.94-1.02, 超重型动力触探N120显示桩间土挤密程度达到中密以上; 钢筋混凝土灌注桩承载力达6600kN以上( 见附件) ; 而且经济效益显著, 仅从节约杂填土外运这个角度讲, 一座楼节约杂填土外运费用700余万元。
6.SDDC工法与超长大直径后置混凝土灌注桩新技术的联合应用解决大厚度杂填土和多层厚砂层上建造高层建筑疑难问题的特点和优势
( 1) 围绕钻孔灌注桩桩位布置SDDC桩位;
( 2) SDDC法处理大厚度杂填土, 压密土层, 消除湿陷性, 减小桩基础桩侧负摩阻力;
( 3) 超长大直径后置混凝土灌注桩新技术顺利穿越多层厚砂层成孔成桩;
( 4) SDDC法为钻孔灌注桩成孔创造了条件;
( 5) SDDC形成的素土桩上钻孔构成高承载力的钢筋混凝土灌注桩;
( 6) SDDC法与钻孔灌注桩桩相结合, 解决了大厚度杂填土上盖30层以上高层的技术难题;
( 7) 节约杂填土外运, 经济效益显著。
7. 超长( 20 ＜ L ＜35m)大直径( d ＞600mm) 后置混凝土灌注桩新技术特点
( 1) 穿越大厚度砂层、 淤泥和淤泥质土;
( 2) 长螺旋钻孔, 提起时泵送混凝土, 下笼紧随其后( 动力大, 成孔深度大, 螺旋钻头口径大) ;
( 3) 避免塌孔和孔底沉渣厚度超标, 施工质量可靠;
( 4) 效率高( 与传统灌注桩相比, 提高5~10倍, 大厚度砂层、 淤泥提高15倍。文景小区32m桩穿越7m多厚砂层, 一般工艺8h一根, 此法1h一根) ;
( 5) 自重下沉加管式振动锤下笼, 振捣混凝土, 承载力提高25%
( 6) 无需泥浆, 成桩费用为泥浆护壁混凝土灌注桩的85%;
( 7) 环保。

附件1: 西咸新区沣东新城芊域溪源项目A、 B地块一期
附件2: 海景北部湾商住小区
附件3: 图件

陕西隆岳地基基础工程有限公司
.5.22

附件1: 西咸新区沣东新城芊域溪源项目A、 B地块一期

1.1地层结构及岩性描述
根据野外勘探揭露, 拟建场地地层由人工填土、 第四纪全新世冲洪积黄土状土, 砂类土, 冲积粉质粘土、 粉土、 砂类土; 晚更新世冲粉质粘土和砂类土; 中更新世冲积粉质粘土和砂类土组成。现按层序分述如下:
①- 杂填土Q4ml: 杂色。土质不均, 结构松散, 含大量建筑垃圾和生活垃圾。局部为废弃桩头、 钢渣等。其厚度为0.50-33.00m, 层底标高为355.07-388.20m。
①-1-素填土Q4ml: 杂色。土质不均匀, 结构疏松, 以粉质粘土为主, 含较多砖瓦碎块及灰渣等 。其厚度为0.50-19.20m, 层底标高为357.40-387.94m。
②- 黄土状土Q4al+pl: 褐黄-灰黄色。土质较均匀, 具大孔性, 针状孔隙较发育, 含植物根、 异色土块及钙质条纹, 偶见砂粒等 。硬塑-可塑( 局部呈坚硬状态) 。不具湿陷性。属中压缩性土。本层局部夹有粉土和粉细砂薄层或透镜体。本层厚度为0.80-8.60m, 层底埋深为1.80-12.00m, 层底标高为377.03-386.45m。
②-1-粉细砂Q4al: 浅黄色。成分以石英、 长石为主, 云母及暗色矿物次之, 分选性好。稍湿。稍密-中密。本层厚度为0.50-2.00m, 层底埋深为4.30-5.20m, 层底标高为383.10-384.29m.
③- 中细砂Q4al: 浅黄色。成份以石英、 长石为主, 云母及暗色矿物次之, 含零星圆砾和砾砂颗粒, 分选性较好。稍湿。稍密-中密。本层厚度为0.70-12.70m, 层底埋深为3.00-15.00m, 层底标高为372.26-385.24m。
④- 中粗砂Q4al: 浅黄色。成份以石英、 长石为主, 云母及暗色矿物次之, 含少量圆砾和砾砂颗粒, 分选性较好。稍湿-湿。中密-密实。本层底部园砾含量较大, 偶见卵石颗粒。本层厚度为0.50-9.90m, 层底埋深为15.00-20.70m, 层底标高为367.13-374.09m。
④-1-粗砾砂Q4al: 黄灰色。成份以石英、 长石为主, 云母及暗色矿物次之, 含少量圆砾和砾砂颗粒, 分选性较好。稍湿-湿。中密-密实。圆砾含量较大, 偶见卵石颗粒, 分选性较好。稍湿-湿。中密-密实。圆砾含量较大, 偶见卵石颗粒。本层厚度为2.20-4.70m, 层底埋深为18.50-18.70m, 层底标高为369.42-369.91m。
⑤- 粉质粘土Q4al: 黄灰-灰黑色。土质较均匀, 含氧化铁、 铁锰质斑点, 可见钙质结核及蜗牛碎片等。本层在场地分布不均匀, 局部变薄甚至缺失。可塑。属中压缩性土。本层厚度为0.30-2.00m, 层底埋深为18.50-22.30m, 层底标高为365.93-368.85m。
⑤-1-中砂Q4al: 黄灰色。成份以石英、 长石为主, 云母及暗色矿物次之, 含少量圆砾和砾砂颗粒, 分选性较好。湿。中密-密实。局部圆砾含量较大。本层厚度为1.00-2.50m, 层底埋深为18.00-21.00m, 层底标高为366.76-370.79m。
⑥- 中粗砂Q3al: 浅灰-灰色。成份以石英、 长石为主, 云母及暗色矿物次之, 含少量圆砾和砾砂颗粒, 分选性较好, 级配一般。湿-饱和。密实。夹有薄层粘性土。本层局部园砾含量较大, 偶见卵石颗粒。要层厚度为0.30-13.90m, 层底埋深为11.60-33.20m, 层底标高为355.44-366.83m。
⑥-1-粉质粘土Q3al: 浅灰-灰色。土质较均匀, 含氧化铁、 铁锰质斑点, 可见钙质结核及蜗牛壳碎片等 , 本层以透镜体或薄层状分布于⑥-中粗砂中。可塑。属中压缩性土。本层厚度为0.30-1.50m, 层底埋深为21.50-25.90m, 层底标高为361.43-365.26m。
⑥-2-圆砾Q3al: 黄灰色。成份以石英、 长石为主, 云母及暗色矿物次之, 中粗砂充填, 分选性较好。稍湿-湿。密实。偶见卵石颗粒。本层厚度为1.40-9.20m, 层底埋深为22.50-33.00m, 层底标高为354.94-364.67m。
⑦- 粉质粘土Q3al: 灰色。土质均匀, 含较多铁锰质斑点及蜗牛壳碎片等。可塑。属中压缩性土。夹有⑦-1-中粗砂层, 局部与⑦-粉质粘土层呈互层状分布。本层厚度为1.30-11.30m, 层底埋深为21.20-41.80m, 层底标高为343.98-355.54m。
⑦-1-中粗砂Q3al: 浅灰-灰色。矿物成份以石英、 长石为主, 云母及暗色矿物次之, 含少量圆砾和砾砂颗粒, 分选性较好。饱和。密实。局部与⑦-粉质粘土层呈互层状分布。本层厚度为0.80-8.60m, 层底埋深为20.20-42.60m, 层底标高为346.26-354.07。
⑧- 中粗砂Q3al: 灰色。矿物成份以石英、 长石为主, 云母片及暗色矿物次之。含少量圆砾, 可见零星卵石。级配较好, 饱和。密实。⑧-1-粉质粘土以透镜体或薄层状分布其中。本层厚度为1.20-8.30m, 层底埋深为25.50-46.00m, 层底标高为341.92-348.11m。
⑧-1-粉质粘土Q3al: 灰色。土质均匀, 含氧化铁、 铁锰质斑点, 可见钙质结核及蜗牛壳碎片等 。可塑。属中压缩性土。本层以透镜体或薄层状分布于⑧-中粗砂层中。本层厚度为0.30-3.50m, 层底埋深为40.30-45.00m, 层底标高为343.86-347.54m。

场地地下水属潜水类型。稳定水位埋深为5.6-27.5m;地下水位标高为361.07-364.29m。

1.2芊域溪源项目2#楼
( 1) 建筑物概况
建筑层数: 地上28层, 地下1层
建筑高度: 79.0m
建筑面积: 14423.97㎡
上部结构: 剪力墙
基础类型: 桩筏基础
基础桩类型: 钢筋混凝土钻孔灌注桩
( 2) SDDC法设计参数
±0.00 标高( m)
有效桩顶标高 ( m)
桩底 标高( m)
成孔 孔径 ( mm)
成桩 桩径 ( mm)
设计桩长( m)
桩孔填料
桩顶 地层
桩端 持力层
389.00
381.70 ( -7.30)
374.20
1300.00
1800.00
7.50( 以进入③层为准
素土
①层
以进入③层为准
( 3) 钻孔灌注桩试桩设计参数
±0.00 高程( m)
有效桩顶标高( m)
桩底标高
有效桩长L( m)
桩径 φ ( mm)
砼的强度等级
桩顶 地层
桩端 持力层
试桩数量 ( 根)
389
381.75 ( -7.25)
347.75
34
600
试C50 锚C45
①层或 ③层
⑧层
3( 10根锚桩)
( 4) 检测结果
SDDC工法桩体密实度达到0.97-0.98, 满足0.97的要求; 桩间土挤密程度重型动力触探锤击数相当于处理前220%-240%, SDDC置换挤密效果明显; 钢筋混凝土钻孔灌注桩单桩竖向抗压承载力不小于6400kN , 满足6400kN的设计要求。

1.3芊域溪源项目4#楼
( 1) 建筑物概况
建筑层数: 地上34层, 地下1层
建筑高度: 98.79m
建筑面积: 28069.02㎡
上部结构: 剪力墙
基础类型: 桩筏基础
基础桩类型: 长螺旋钻孔压灌桩
( 2) SDDC工法设计参数
±0.00 标高( m)
有效桩顶标高 ( m)
桩底 标高( m)
成孔 孔径 ( mm)
成桩 桩径 ( mm)
设计桩长( m)
桩孔填料
桩顶 地层
桩端 持力层
389.00
382.45 ( -6.55)
357.45
1300.00
1800.00
25.00
素土
①层
以进入天然土层为准
( 3) 钻孔灌注桩试桩设计参数
±0.00 高程( m)
有效桩顶标高( m)
桩底标高
有效桩长L( m)
桩径 φ ( mm)
砼的强度等级
桩顶 地层
桩端 持力层
试桩数量 ( 根)
389.00
382.45 ( -6.55)
348.45
34.0
600
试C50 锚C45
①层
⑦-1层
3( 10根锚桩)
( 4) 检测结果:
SDDC工法桩体密实度达到0.97, 满足0.97的要求; 桩间土挤密程度重型动力触探锤击数相当于处理前250%-267%, SDDC置换挤密效果明显; 长螺旋钻孔压灌桩单桩竖向抗压承载力不小于7600kN kN, 满足7000kN的设计要求。

1.4芊域溪源项目9#楼
( 1) 建筑物概况
建筑层数: 地上34层, 地下1层
建筑高度: 98.79m
建筑面积: 25908.02㎡
上部结构: 剪力墙
基础类型: 桩筏基础
基础桩类型: 钢筋混凝土钻孔灌注桩
( 2) SDDC法设计参数
±0.00 标高( m)
有效桩顶标高 ( m)
桩底 标高( m)
成孔 孔径 ( mm)
成桩 桩径 ( mm)
设计桩长( m)
桩孔填料
桩顶 地层
桩端
持力层
389.40
382.85 ( -6.55)
370.85
1300.00
1800.00
12.00
素土
①层
以进入天然
土层为准
( 3) 钻孔灌注桩试桩设计参数
±0.00 高程( m)
有效桩顶标高( m)
桩底标高( m)
有效桩长L( m)
桩径 φ ( mm)
砼的强度等级
桩顶 地层
桩端 持力层
试桩数量 ( 根)
389.4
382.85 ( -6.55)
348.85
34
600
桩载C50 基桩C45
①层
⑦、 ⑧层或⑧-1层
183根
( 4) 检测结果:
SDDC工法桩体密实度达到0.97-0.98, 满足0.97的要求; 桩间土挤密程度重型动力触探锤击数相当于处理前220%-250%, SDDC置换挤密效果明显; 钢筋混凝土钻孔灌注桩单桩竖向抗压承载力不小于7600kN , 满足7000kN的设计要求。

1.5芊域溪源项目10#楼
( 1) 建筑物概况
建筑层数: 地上34层, 地下1层
建筑高度: 98.79m
建筑面积: 27228.61㎡
上部结构: 剪力墙
基础类型: 桩筏基础
基础桩类型: 钢筋混凝土钻孔灌注桩
( 2) SDDC工法设计参数
±0.00 标高( m)
有效桩顶标高 ( m)
桩底 标高( m)
成孔 孔径 ( mm)
成桩 桩径 ( mm)
设计桩长( m)
桩孔填料
桩顶 地层
桩端 持力层
389.20
382.65 ( -6.55)
375.65
1300.00
1800.00
7.00
素土
①层
以进入天然土层为准
( 3) 钻孔灌注桩试桩设计参数
±0.00 高程( m)
有效桩顶标高( m)
桩底标高
有效桩长L( m)
桩径 φ ( mm)
砼的强度等级
桩顶 地层
桩端 持力层
试桩数量 ( 根)
389.00
382.45 ( -6.55)
348.45
34.0
600
桩载C50 基桩C45
①层或 ③层
⑦层或⑧层
186根
( 4) 检测结果:
SDDC工法桩体密实度达到0.97-0.98, 满足0.97的要求; 桩间土挤密程度重型动力触探锤击数相当于处理前240%-250%, SDDC置换挤密效果明显; 钢筋混凝土灌注桩单桩竖向抗压极限承载力标准值为7600kN kN, 满足7000kN的设计要求。
1.6芊域溪源项目13#楼
( 1) 建筑物概况
建筑层数: 地上34层, 地下1层
建筑高度: 98.79m
建筑面积: 28356.1㎡
上部结构: 剪力墙
基础类型: 桩筏基础
基础桩类型: 长螺旋钻孔压灌桩
( 2) SDDC工法设计要求
±0.00 标高( m)
有效桩顶标高 ( m)
桩底 标高( m)
成孔 孔径 ( mm)
成桩 桩径 ( mm)
设计桩长( m)
桩孔填料
桩顶 地层
桩端 持力层
389.00
382.45 ( -6.55)
365.45
1300.00
1800.00
17.00
素土
①层或③层
以进入天然土层为准
( 3) 长螺旋钻孔压灌桩设计要求
±0.00 高程( m)
有效桩顶标高( m)
桩底标高
有效桩长L( m)
桩径 φ ( mm)
砼的强度等级
桩顶 地层
桩端 持力层
试桩数量 ( 根)
389.00
382.45 ( -6.55)
348.45
34.0
600
试C50 锚C45
①或③层
⑦或⑧层
3( 10根锚桩)
( 4) 检测结果:
SDDC工法桩体密实度达到0.97-0.98, 满足0.97的要求; 桩间土挤密程度重型动力触探锤击数相当于处理前275%-300%, SDDC置换挤密效果明显; 长螺旋钻孔压灌桩单桩竖向抗压承载力不小于7600kN kN, 满足7000kN的设计要求。

附件2海景北部湾商住小区
2.1 地层描述
根据钻探鉴别, 场区地层在75.0m深度范围内主要有①杂填土、 ②黄土、 ③古土壤、 ④黄土、 ⑤古土壤、 ⑥粉质粘土等地层构成。
①杂填土( Q4ml) : 杂色, 以建筑垃圾为主, 含部分生活垃圾, 含较多砖瓦块及灰渣, 局部含有大块的水泥块、 楼板、 破桩头, 该层土质不均匀。根据现场调查, 该场地原为砖瓦场取坑土, 现场除西南侧杂填土厚度较薄外, 其它部分杂填土厚度大部分超过10.0m, 最深处达24.3m。其详细分布位置见附录2《勘探点平面布置图》。层厚0.3~24.3m, 层底埋深0.7~24.3m, 相应层底标高380.34~404.29m。
②黄土( Q32eol) : 褐黄色, 土质均匀, 见少量大孔, 针状孔隙发育, 见少量蜗牛壳及碎片, 该层具湿陷性。坚硬状态, 中压缩性, 该层大部分位置已被挖除。层厚0.7~13.1m, 层底埋深8.2~16.8m, 相应层底标高389.54~393.58m。
③古土壤( Q3lel) : 褐色~褐红色, 因粒状结构, 土质较均匀, 孔隙较发育, 含较多钙质粉末, 底部含钙质结核, 该层具湿陷性。坚硬状态, 中压缩性。该层局部被挖除, 层厚0.8~5.3m, 相应层底标高385.99~388.88m。
④黄土( Q2eol) : 褐黄色, 土质均匀, 针状孔隙发育, 见少量蜗牛壳及碎片。硬塑状态, 中压缩性。层厚3.3~11.0m, 层底太深22.8~30.5m, 相应层底标高375.99~378.98m。
⑤古土壤( Q2el) : 褐色~褐红色, 团粒状结构, 土质较均匀, 孔隙较发育, 含较多钙质粉末, 偶见钙质结核。可塑状态, 中压缩性。层厚1.0~2.1m, 层厚埋深24.2~32.2m, 相应层底标高374.39~377.58m。,
⑥粉质粘土( Q2al+pl) :灰黄色, 土质较均匀, 致密, 含少量钙质结核。可塑状态, 中压缩性。层厚12.3~16.4m, 层底埋深41.0~47.8m, 相应层底标高358.65~360.78m。该层夹⑥-1中粗砂亚层, 黄灰色, 层厚0.4~3.7m。局部夹⑥-2圆砾亚层, 呈透镜状分布, 层厚0.9~3.9m。
稳定水位27.2~33.2m。

2.2 SDDC和钢筋混凝土灌注桩联合应用检测结果