孔内深层强夯法(DDC技术)简介

2015-07-09  来自: 陕西岩泰基础工程有限公司 浏览次数:1114

孔内深层强夯法(down-hole dynamic compaction英文缩写DDC法),该方法先采用特种重锤冲击成孔或机械(钻机、旋挖钻机、机械洛阳铲)引孔或冲孔与引孔相配合至预定深度,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,社会上通常的将孔内深层强夯法分为DDC桩(桩径在400-800mm之间)及SDDC桩(桩径在800-3000mm之间)。
   该工法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、双灰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。
   该技术已在我国的华北、东北、华东、中原、华南及西北等地的国家大型工业项目及民用高层建筑几百项工程地基处理中广泛应用,均达到或超过设计要求。

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   孔内深层强夯法(DDC)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。夯后的桩径可达到成孔直径的2.5~4.0倍。
(4)处理深度“深”:
   目前DDC桩处理深度已达到50m,SDDC桩处理深度已达到30m。
(5)挤密范围和桩径大:
   单桩挤密范围可达到600~2000mm,桩径根据采用的不同设备可达到600-3000mm。
(6)具有高动能、超压强、强挤密的机理:
   孔内强夯施工工艺的特点,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,目前设备施工采用的杆状锤重量达到2~4吨,全自动遥控自动脱挂钩橄榄状锤重量达到8~15吨,提升高度从地面算起可达到15m或更高。
(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:
   DDC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。
   由于该工法夯击能大,凡是能填入孔内的材料,在高动能、超压强的夯锤劈、砸、挤、压作用下,均能达到设计目的。其粒径的限量是根据一般设备动能压强所定,在特殊条件下,只要孔径能放入所需的粒径,超压强动能锤可将其在孔内予以粉碎,砸入孔底,挤入桩周。配比的限定是根据工艺设备和成桩的技术特征而定,对活性材料是以装载机斗容量进行配合搅拌。只要按其配比,装载机几次翻滚搅拌和异形夯锤高动能的压强挤扩即可将材料粉碎搅拌均匀。所以,对填料粒径、拌合方式没有严格的要求,一般能放入孔内即可,装载机搅拌即可。

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(9)施工效率
高:
   目前施工机械化、自动化程度高,施工速度特别快。DDC桩每台设备每天可完成500多延米,SDDC桩每台设备每天可完成300多延米
 (10)绿色环保:
   DDC法处理各类软弱地基时,以动力固结为手段,采用无机材料,如无机无毒的固体土、砂、石料、建筑垃圾、工业废料以及它们的混合物等为填料,不仅能变废为宝,还达到了节约钢材、水泥,降低工程成本,节约耕地、保护生态环境,具有绿色工程技术效应的特征。除了适用上述各种地质的应用范围外,对沙漠、垃圾场以及工业废料堆场的处理也有明显的效果。

关键词: 孔内深层强夯法(DDC、SDDC)技术简           

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