地基處理SDDC工法特點及優(yōu)勢工程概況

SDDC工法的特點和優(yōu)勢陜西隆岳地基基礎(chǔ)有限公司2014.5.22SDDC工法的特點和優(yōu)勢司建波劉增榮張彥飛1.SDDC工法SDDC工法學(xué)名稱作“孔內(nèi)深層強夯法”，是一種深層地基處理方法。該方法先成孔至預(yù)定深度，然后自下而上分層填料強夯或邊填料邊強夯，形成高承載力的密實樁體和強力擠密的樁間土體。該法對樁間土能夠?qū)崿F(xiàn)兩次擠密，具有錘體自重大（10噸以上）、成孔和成樁直徑大（成孔直徑1.2m；成樁直徑1.8m）、樁體和樁間土密實度大（樁體壓實系數(shù)0.97-1.0；樁間土擠密系數(shù)0.93-0.97）、復(fù)合地基承載力高（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點。2.SDDC工法自動脫鉤新技術(shù)我們陜西隆岳地基基礎(chǔ)有限公司于2013年8月研制成功SDDC工法自動脫鉤新技術(shù)，該項技術(shù)具有安全、便捷、效率高的特點，極大地促進和推廣了SDDC工法的廣泛應(yīng)用（見附件3之圖1,2）。3.SDDC工法處理濕陷性黃土地基的廣泛應(yīng)用自SDDC工法創(chuàng)建以來，我公司將此專利技術(shù)應(yīng)用于處理濕陷性黃土地基不下500余例，與萬科、中海、中建、保利、龍湖、金地等房地產(chǎn)商形成長期使用該項技術(shù)的良好關(guān)系；同時，在長期應(yīng)用該法處理濕陷性黃土地基，消除濕陷性黃土的濕陷性，提高天然地基的承載力，成為一種獨立的良好的復(fù)合地基技術(shù)過程中，該復(fù)合地基工法與鋼筋混凝土灌注樁、管樁、素混凝土灌注樁等傳統(tǒng)樁基礎(chǔ)型式一起聯(lián)合應(yīng)用，成功地解決了自重濕陷性黃土地層中樁側(cè)負摩阻力大、影響單樁承載力、進而影響樁長影響工程造價的問題，成為自重濕陷性黃土場地消除自重濕陷性、消弱樁側(cè)負摩阻力、提高單樁承載力、降低工程造價的一種有效預(yù)處理方式。4.大厚度雜填土和多層厚砂層場地SDDC工法與超長大直徑后置混凝土灌注樁新技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用西咸新區(qū)灃東新城芊域溪源項目A、B地塊一期該項目場地位于長安區(qū)王寺鎮(zhèn)，太平河以西，西寶公路以北。場地地形高低不平，分布有大厚度雜填土，其厚度為0.50-33m（見附件1），且塊度大小不一，相差懸殊（見附件3之圖5）。我們公司施工的1、2、3、4、7、8、9、10、11、13、14號共十一座樓，其中6座樓，樓層28-34層，地下各1層，正位于該大厚度雜填土之上，并在樁長范圍內(nèi)分布有多層厚度約6-9m的中粗砂。面對如此之厚的雜填土和多層間隔出現(xiàn)的厚砂層，如何提高樁間土的密實度、消除樁側(cè)負摩阻力，以及如何在成孔中順利穿越大厚度雜填土和多層厚砂層，保證在這些地層中的成孔質(zhì)量和保證各類樁基礎(chǔ)應(yīng)有的承載力，是工程面對的突出技術(shù)難題。我公司以鋼筋混凝土灌注樁樁位為準(zhǔn)，圍繞灌注樁樁位布置SDDC樁位。采用SDDC預(yù)處理，壓密大厚度雜填土、提高樁間土的密實度、消除樁側(cè)負摩阻力，為樁基成孔和提高單樁承載力創(chuàng)造條件；創(chuàng)建應(yīng)用超長大直徑后置混凝土灌注樁新技術(shù)（見附件3之圖6-10），順利穿越多層厚砂層；聯(lián)合應(yīng)用SDDC工法與常規(guī)樁基方法，成功地實現(xiàn)了在大厚度雜填土和多層厚砂層上建造30多層高層建筑的目標(biāo)。各類檢測數(shù)據(jù)顯示，SDDC工法樁體密實度達到0.97-0.98，樁間土擠密程度重型動力觸探錘擊數(shù)相當(dāng)于處理前200%-300%；鋼筋混凝土灌注樁和超長大直徑后置混凝土灌注樁單樁豎向抗壓極限承載力及素混凝土灌注樁承載力均不小于達7600kN，滿足設(shè)計不小于7000kN的要求（具體見附件1：2、4、9、10、13號五座樓檢測結(jié)果）。5.大厚度雜填土場地SDDC工法與常規(guī)鋼筋混凝土灌注樁的聯(lián)合應(yīng)用海景北部灣商住小區(qū)位于東北二環(huán)交叉處的東北角。該小區(qū)共8座樓，樓層均為33層，地下一層，建筑高度90.75m，剪力墻結(jié)構(gòu)，樁筏基礎(chǔ)，位于17-24厚的雜填土之上。該雜填土雜色，以建筑垃圾為主，含部分生活垃圾，含較多磚瓦塊及灰渣，局部含有大塊的水泥塊、樓板、破樁頭，該層土質(zhì)嚴(yán)重不均勻（見附件3之圖11）。在該大厚度雜填土場地上，我們公司連同設(shè)計方，以鋼筋混凝土灌注樁樁位為準(zhǔn)，圍繞灌注樁樁位布置SDDC樁位，灌注樁樁位布置在柱墻軸線上，SDDC樁位滿堂布置，灌注樁樁位上成孔后填素土，為灌注樁成孔和提高單樁承載力創(chuàng)造了有利條件。工程檢測結(jié)果顯示，SDDC工法樁體密實度達到0.97-1.10，樁間土擠密系數(shù)達0.94-1.02，超重型動力觸探N120顯示樁間土擠密程度達到中密以上；鋼筋混凝土灌注樁承載力達6600kN以上（見附件）；并且經(jīng)濟效益顯著，僅從節(jié)約雜填土外運這個角度講，一座樓節(jié)約雜填土外運費用700余萬元。6.SDDC工法與超長大直徑后置混凝土灌注樁新技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用解決大厚度雜填土和多層厚砂層上建造高層建筑疑難問題的特點和優(yōu)勢（1）圍繞鉆孔灌注樁樁位布置SDDC樁位；（2）SDDC法處理大厚度雜填土，壓密土層，消除濕陷性，減小樁基礎(chǔ)樁側(cè)負摩阻力；（3）超長大直徑后置混凝土灌注樁新技術(shù)順利穿越多層厚砂層成孔成樁；（4）SDDC法為鉆孔灌注樁成孔創(chuàng)造了條件；（5）SDDC形成的素土樁上鉆孔構(gòu)成高承載力的鋼筋混凝土灌注樁；（6）SDDC法與鉆孔灌注樁樁相結(jié)合，解決了大厚度雜填土上蓋30層以上高層的技術(shù)難題；（7）節(jié)約雜填土外運，經(jīng)濟效益顯著。7.超長（20＜L＜35m)大直徑（d＞600mm）后置混凝土灌注樁新技術(shù)特點（1）穿越大厚度砂層、淤泥和淤泥質(zhì)土；（2）長螺旋鉆孔，提起時泵送混凝土，下籠緊隨其后（動力大，成孔深度大，螺旋鉆頭口徑大）；（3）避免塌孔和孔底沉渣厚度超標(biāo)，施工質(zhì)量可靠；（4）效率高（與傳統(tǒng)灌注樁相比，提高5~10倍，大厚度砂層、淤泥提高15倍。文景小區(qū)32m樁穿越7m多厚砂層，一般工藝8h一根，此法1h一根）；（5）自重下沉加管式振動錘下籠，振搗混凝土，承載力提高25%（6）無需泥漿，成樁費用為泥漿護壁混凝土灌注樁的85%；（7）環(huán)保。附件1：西咸新區(qū)灃東新城芊域溪源項目A、B地塊一期附件2：海景北部灣商住小區(qū)附件3：圖件陜西隆岳地基基礎(chǔ)工程有限公司2014.5.22附件1：西咸新區(qū)灃東新城芊域溪源項目A、B地塊一期1.1地層結(jié)構(gòu)及巖性描述根據(jù)野外勘探揭露，擬建場地地層由人工填土、第四紀(jì)全新世沖洪積黃土狀土，砂類土，沖積粉質(zhì)粘土、粉土、砂類土；晚更新世沖粉質(zhì)粘土和砂類土；中更新世沖積粉質(zhì)粘土和砂類土組成?，F(xiàn)按層序分述如下：雜填土Q4ml：雜色。土質(zhì)不均，結(jié)構(gòu)松散，含大量建筑垃圾和生活垃圾。局部為廢棄樁頭、鋼渣等。其厚度為0.50-33.00m，層底標(biāo)高為355.07-388.20m。①-1-素填土Q4ml：雜色。土質(zhì)不均勻，結(jié)構(gòu)疏松，以粉質(zhì)粘土為主，含較多磚瓦碎塊及灰渣等。其厚度為0.50-19.20m，層底標(biāo)高為357.40-387.94m。黃土狀土Q4al+pl：褐黃-灰黃色。土質(zhì)較均勻，具大孔性，針狀孔隙較發(fā)育，含植物根、異色土塊及鈣質(zhì)條紋，偶見砂粒等。硬塑-可塑（局部呈堅硬狀態(tài)）。不具濕陷性。屬中壓縮性土。本層局部夾有粉土和粉細砂薄層或透鏡體。本層厚度為0.80-8.60m，層底埋深為1.80-12.00m，層底標(biāo)高為377.03-386.45m。②-1-粉細砂Q4al：淺黃色。成分以石英、長石為主，云母及暗色礦物次之，分選性好。稍濕。稍密-中密。本層厚度為0.50-2.00m，層底埋深為4.30-5.20m，層底標(biāo)高為383.10-384.29m.中細砂Q4al：淺黃色。成份以石英、長石為主，云母及暗色礦物次之，含零星圓礫和礫砂顆粒，分選性較好。稍濕。稍密-中密。本層厚度為0.70-12.70m，層底埋深為3.00-15.00m，層底標(biāo)高為372.26-385.24m。中粗砂Q4al：淺黃色。成份以石英、長石為主，云母及暗色礦物次之，含少量圓礫和礫砂顆粒，分選性較好。稍濕-濕。中密-密實。本層底部園礫含量較大，偶見卵石顆粒。本層厚度為0.50-9.90m，層底埋深為15.00-20.70m，層底標(biāo)高為367.13-374.09m。④-1-粗礫砂Q4al：黃灰色。成份以石英、長石為主，云母及暗色礦物次之，含少量圓礫和礫砂顆粒，分選性較好。稍濕-濕。中密-密實。圓礫含量較大，偶見卵石顆粒，分選性較好。稍濕-濕。中密-密實。圓礫含量較大，偶見卵石顆粒。本層厚度為2.20-4.70m，層底埋深為18.50-18.70m，層底標(biāo)高為369.42-369.91m。粉質(zhì)粘土Q4al：黃灰-灰黑色。土質(zhì)較均勻，含氧化鐵、鐵錳質(zhì)斑點，可見鈣質(zhì)結(jié)核及蝸牛碎片等。本層在場地分布不均勻，局部變薄甚至缺失?？伤?。屬中壓縮性土。本層厚度為0.30-2.00m，層底埋深為18.50-22.30m，層底標(biāo)高為365.93-368.85m。⑤-1-中砂Q4al：黃灰色。成份以石英、長石為主，云母及暗色礦物次之，含少量圓礫和礫砂顆粒，分選性較好。濕。中密-密實。局部圓礫含量較大。本層厚度為1.00-2.50m，層底埋深為18.00-21.00m，層底標(biāo)高為366.76-370.79m。中粗砂Q3al：淺灰-灰色。成份以石英、長石為主，云母及暗色礦物次之，含少量圓礫和礫砂顆粒，分選性較好，級配一般。濕-飽和。密實。夾有薄層粘性土。本層局部園礫含量較大，偶見卵石顆粒。要層厚度為0.30-13.90m，層底埋深為11.60-33.20m，層底標(biāo)高為355.44-366.83m。⑥-1-粉質(zhì)粘土Q3al：淺灰-灰色。土質(zhì)較均勻，含氧化鐵、鐵錳質(zhì)斑點，可見鈣質(zhì)結(jié)核及蝸牛殼碎片等，本層以透鏡體或薄層狀分布于⑥-中粗砂中?？伤堋僦袎嚎s性土。本層厚度為0.30-1.50m，層底埋深為21.50-25.90m，層底標(biāo)高為361.43-365.26m。⑥-2-圓礫Q3al：黃灰色。成份以石英、長石為主，云母及暗色礦物次之，中粗砂充填，分選性較好。稍濕-濕。密實。偶見卵石顆粒。本層厚度為1.40-9.20m，層底埋深為22.50-33.00m，層底標(biāo)高為354.94-364.67m。粉質(zhì)粘土Q3al：灰色。土質(zhì)均勻，含較多鐵錳質(zhì)斑點及蝸牛殼碎片等。可塑。屬中壓縮性土。夾有⑦-1-中粗砂層，局部與⑦-粉質(zhì)粘土層呈互層狀分布。本層厚度為1.30-11.30m，層底埋深為21.20-41.80m，層底標(biāo)高為343.98-355.54m。⑦-1-中粗砂Q3al：淺灰-灰色。礦物成份以石英、長石為主，云母及暗色礦物次之，含少量圓礫和礫砂顆粒，分選性較好。飽和。密實。局部與⑦-粉質(zhì)粘土層呈互層狀分布。本層厚度為0.80-8.60m，層底埋深為20.20-42.60m，層底標(biāo)高為346.26-354.07。中粗砂Q3al：灰色。礦物成份以石英、長石為主，云母片及暗色礦物次之。含少量圓礫，可見零星卵石。級配較好，飽和。密實。⑧-1-粉質(zhì)粘土以透鏡體或薄層狀分布其中。本層厚度為1.20-8.30m，層底埋深為25.50-46.00m，層底標(biāo)高為341.92-348.11m。⑧-1-粉質(zhì)粘土Q3al：灰色。土質(zhì)均勻，含氧化鐵、鐵錳質(zhì)斑點，可見鈣質(zhì)結(jié)核及蝸牛殼碎片等?？伤?。屬中壓縮性土。本層以透鏡體或薄層狀分布于⑧-中粗砂層中。本層厚度為0.30-3.50m，層底埋深為40.30-45.00m，層底標(biāo)高為343.86-347.54m。場地地下水屬潛水類型。穩(wěn)定水位埋深為5.6-27.5m;地下水位標(biāo)高為361.07-364.29m。1.2芊域溪源項目2#樓（1）建筑物概況建筑層數(shù)：地上28層，地下1層建筑高度：79.0m建筑面積：14423.97㎡上部結(jié)構(gòu)：剪力墻基礎(chǔ)類型：樁筏基礎(chǔ)基礎(chǔ)樁類型：鋼筋混凝土鉆孔灌注樁（2）SDDC法設(shè)計參數(shù)±0.00標(biāo)高高（m）有效樁頂標(biāo)高（m）樁底標(biāo)高（m）成孔孔徑（mm）成樁樁徑（mm）設(shè)計樁長（m）樁孔填料樁頂?shù)貙訕抖顺至?89.00381.70（-7.30）374.201300.001800.007.50（以進入入③層為準(zhǔn)素土①層以進入③層為準(zhǔn)（3）鉆孔灌注樁試樁設(shè)計參數(shù)±0.00高程（m）有效樁頂標(biāo)高（mm）樁底標(biāo)高有效樁長L（m）樁徑φ（mm）砼的強度等級樁頂?shù)貙訕抖顺至釉嚇稊?shù)量（根）389381.75（-7.25）347.7534600試C50錨C445①層或③層⑧層3（10根錨樁）（4）檢測結(jié)果SDDC工法樁體密實度達到0.97-0.98，滿足0.97的要求；樁間土擠密程度重型動力觸探錘擊數(shù)相當(dāng)于處理前220%-240%，SDDC置換擠密效果明顯；鋼筋混凝土鉆孔灌注樁單樁豎向抗壓承載力不小于6400kN，滿足6400kN的設(shè)計要求。1.3芊域溪源項目4#樓（1）建筑物概況建筑層數(shù)：地上34層，地下1層建筑高度：98.79m建筑面積：28069.02㎡上部結(jié)構(gòu)：剪力墻基礎(chǔ)類型：樁筏基礎(chǔ)基礎(chǔ)樁類型：長螺旋鉆孔壓灌樁（2）SDDC工法設(shè)計參數(shù)±0.00標(biāo)高高（m）有效樁頂標(biāo)高（m）樁底標(biāo)高（m）成孔孔徑（mm）成樁樁徑（mm）設(shè)計樁長（m）樁孔填料樁頂?shù)貙訕抖顺至?89.00382.45（-6.55）357.451300.001800.0025.00素土①層以進入天然土層為為準(zhǔn)（3）鉆孔灌注樁試樁設(shè)計參數(shù)±0.00高程（m）有效樁頂標(biāo)高（mm）樁底標(biāo)高有效樁長L（m）樁徑φ（mm）砼的強度等級樁頂?shù)貙訕抖顺至釉嚇稊?shù)量（根）389.00382.45（-6.55）348.4534.0600試C50錨C445①層⑦-1層3（10根錨樁）（4）檢測結(jié)果：SDDC工法樁體密實度達到0.97，滿足0.97的要求；樁間土擠密程度重型動力觸探錘擊數(shù)相當(dāng)于處理前250%-267%，SDDC置換擠密效果明顯；長螺旋鉆孔壓灌樁單樁豎向抗壓承載力不小于7600kNkN，滿足7000kN的設(shè)計要求。1.4芊域溪源項目9#樓（1）建筑物概況建筑層數(shù)：地上34層，地下1層建筑高度：98.79m建筑面積：25908.02㎡上部結(jié)構(gòu)：剪力墻基礎(chǔ)類型：樁筏基礎(chǔ)基礎(chǔ)樁類型：鋼筋混凝土鉆孔灌注樁（2）SDDC法設(shè)計參數(shù)±0.00標(biāo)高高（m）有效樁頂標(biāo)高（m）樁底標(biāo)高（m）成孔孔徑（mm）成樁樁徑（mm）設(shè)計樁長（m）樁孔填料樁頂?shù)貙訕抖顺至?89.40382.85（-6.55）370.851300.001800.0012.00素土①層以進入天然土層為準(zhǔn)（3）鉆孔灌注樁試樁設(shè)計參數(shù)±0.00高程（m）有效樁頂標(biāo)高（mm）樁底標(biāo)高（m）有效樁長L（m）樁徑φ（mm）砼的強度等級樁頂?shù)貙訕抖顺至釉嚇稊?shù)量（根）389.4382.85（-6.55）348.8534600樁載C50基樁CC45①層⑦、⑧層或⑧-1層183根（4）檢測結(jié)果：SDDC工法樁體密實度達到0.97-0.98，滿足0.97的要求；樁間土擠密程度重型動力觸探錘擊數(shù)相當(dāng)于處理前220%-250%，SDDC置換擠密效果明顯；鋼筋混凝土鉆孔灌注樁單樁豎向抗壓承載力不小于7600kN，滿足7000kN的設(shè)計要求。1.5芊域溪源項目10#樓（1）建筑物概況建筑層數(shù)：地上34層，地下1層建筑高度：98.79m建筑面積：27228.61㎡上部結(jié)構(gòu)：剪力墻基礎(chǔ)類型：樁筏基礎(chǔ)基礎(chǔ)樁類型：鋼筋混凝土鉆孔灌注樁（2）SDDC工法設(shè)計參數(shù)±0.00標(biāo)高高（m）有效樁頂標(biāo)高（m）樁底標(biāo)高（m）成孔孔徑（mm）成樁樁徑（mm）設(shè)計樁長（m）樁孔填料樁頂?shù)貙訕抖顺至?89.20382.65（-6.55）375.651300.001800.007.00素土①層以進入天然土層為為準(zhǔn)（3）鉆孔灌注樁試樁設(shè)計參數(shù)±0.00高程（m）有效樁頂標(biāo)高（mm）樁底標(biāo)高有效樁長L（m）樁徑φ（mm）砼的強度等級樁頂?shù)貙訕抖顺至釉嚇稊?shù)量（根）389.00382.45（-6.55）348.4534.0600樁載C50基樁CC45①層或③層⑦層或⑧層186根（4）檢測結(jié)果：SDDC工法樁體密實度達到0.97-0.98，滿足0.97的要求；樁間土擠密程度重型動力觸探錘擊數(shù)相當(dāng)于處理前240%-250%，SDDC置換擠密效果明顯；鋼筋混凝土灌注樁單樁豎向抗壓極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值為7600kNkN，滿足7000kN的設(shè)計要求。1.6芊域溪源項目13#樓（1）建筑物概況建筑層數(shù)：地上34層，地下1層建筑高度：98.79m建筑面積：28356.1㎡上部結(jié)構(gòu)：剪力墻基礎(chǔ)類型：樁筏基礎(chǔ)基礎(chǔ)樁類型：長螺旋鉆孔壓灌樁（2）SDDC工法設(shè)計要求±0.00標(biāo)高高（m）有效樁頂標(biāo)高（m）樁底標(biāo)高（m）成孔孔徑（mm）成樁樁徑（mm）設(shè)計樁長（m）樁孔填料樁頂?shù)貙訕抖顺至?89.00382.45（-6.55）365.451300.001800.0017.00素土①層或③層以進入天然土層為為準(zhǔn)（3）長螺旋鉆孔壓灌樁設(shè)計要求±0.00高程（m）有效樁頂標(biāo)高（mm）樁底標(biāo)高有效樁長L（m）樁徑φ（mm）砼的強度等級樁頂?shù)貙訕抖顺至釉嚇稊?shù)量（根）389.00382.45（-6.55）348.4534.0600試C50錨C445①或③層⑦或⑧層3（10根錨樁）（4）檢測結(jié)果：SDDC工法樁體密實度達到0.97-0.98，滿足0.97的要求；樁間土擠密程度重型動力觸探錘擊數(shù)相當(dāng)于處理前275%-300%，SDDC置換擠密效果明顯；長螺旋鉆孔壓灌樁單樁豎向抗壓承載力不小于7600kNkN，滿足7000kN的設(shè)計要求。附件2海景北部灣商住小區(qū)2.1地層描述根據(jù)鉆探鑒別，場區(qū)地層在75.0m深度范圍內(nèi)主要有①雜填土、②黃土、③古土壤、④黃土、⑤古土壤、⑥粉