SDDC（孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法）樁施工技術(shù)研究與應(yīng)用

摘"要：本文主要研究了SDDC（孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法）樁施工技術(shù)的應(yīng)用。通過對(duì)該技術(shù)的原理、設(shè)備和施工方法的詳細(xì)介紹和分析，探討了SDDC樁施工技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用潛力和優(yōu)勢(shì)。旨在為地基處理工作提供切實(shí)可行的方法。

關(guān)鍵詞：SDDC樁；施工技術(shù)；地基處理文章編號(hào)：2095-4085（2024）07-0004-03

0"引言

在城市建設(shè)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的工程施工中，地基處理是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。由于不同地質(zhì)環(huán)境和工程要求的差異，傳統(tǒng)地基處理方法存在一些制約因素，如施工難度高、工期長、成本高等。因此，需要開發(fā)新的地基處理技術(shù)來滿足不同工程的需求。本文介紹了一種新型的地基處理方法——SDDC（孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法）樁施工技術(shù)。該技術(shù)具有施工簡(jiǎn)單、效果顯著等優(yōu)點(diǎn)，并已經(jīng)在一些工程中得到了廣泛應(yīng)用。

1"SDDC樁的原理和特點(diǎn)

1.1"樁的定義和分類

樁是地下嵌入土體中的長條形柱狀結(jié)構(gòu)，用于增加地基的承載能力、穩(wěn)定性或改善地基的其他力學(xué)性能。根據(jù)樁的施工方式和材料特點(diǎn)，可以將樁分為以下幾類。

（1）鉆孔樁：是通過鉆孔先將土層挖掘出來，然后用鋼筋混凝土、預(yù)制混凝土管樁或鋼管等材料灌注、攪拌成混凝土，形成樁體。常見的鉆孔樁有鉆孔灌注樁、鉆孔鋼管樁等。

（2）打入樁：是通過沖擊、振動(dòng)或旋轉(zhuǎn)等方式將樁體直接打入地下，無需先進(jìn)行鉆孔。常見的打入樁有鋼筋混凝土沉管樁、鋼管打樁等。根據(jù)沖擊或振動(dòng)方式的不同，打入樁還可以分為靜力打入樁和動(dòng)力打入樁［1］。

（3）挖孔灌注樁：是在地下先挖掘一個(gè)坑孔，然后將鋼筋混凝土灌注到坑孔中形成樁體。常見的挖孔灌注樁有螺旋樁，它是在挖孔過程中使用螺旋擠土機(jī)作用，將土體擠到邊樁外側(cè)而形成樁體。

（4）鋼管樁：是由鋼管制成的樁體，可以是空心或?qū)嵭牡模⒖梢栽跇秲?nèi)注入混凝土增強(qiáng)。鋼管樁常用于較深的水中或較深的軟土地基。

（5）木樁：是由木材制成的，常用于邊坡防護(hù)、碼頭、橋梁等工程。木樁通常只適用于較短的樁長和能承受較小的荷載。

1.2"SDDC樁的工作原理和構(gòu)成

SDDC樁的工作原理是通過注入水泥漿和振動(dòng)錘夯實(shí)的方式，將水泥漿形成稠密和強(qiáng)固的樁體，可提高地基的力學(xué)性能和穩(wěn)定性。它是一種高效、經(jīng)濟(jì)的地基處理技術(shù)，適用于各種地質(zhì)條件和工程要求。SDDC樁的構(gòu)成主要包括以下部分。

（1）管壁形成器：是由圓筒形管和其上部的外殼構(gòu)成。其是在打孔過程中保持孔壁穩(wěn)定，防止孔洞坍塌。同時(shí)，它也起到了引導(dǎo)、控制和局部加強(qiáng)樁體形成的作用。

（2）孔內(nèi)鋼板：是用于控制水泥漿流動(dòng)和塑性變形的關(guān)鍵要素。它通常由精密鋼板構(gòu)成，形狀與鉆孔相適應(yīng)，能夠在振動(dòng)錘夯實(shí)的過程中保持孔洞的形狀，防止水泥漿溢出。

（3）振動(dòng)錘：是用于夯實(shí)水泥漿的工具。它通過振動(dòng)和沖擊產(chǎn)生的能量，傳遞到孔內(nèi)水泥漿中，使其形成稠密的夯實(shí)樁體。振動(dòng)錘具有合適的振動(dòng)頻率和振幅，可有效夯實(shí)水泥漿并提高施工效率。

（4）水泥漿：是SDDC樁施工過程中的重要材料。水泥漿通常由水、水泥、添加劑和填充材料等組成。添加劑可改善漿液的流動(dòng)性、黏度和耐久性；填充材料可填充孔洞，增強(qiáng)樁體的力學(xué)性能［2］。

1.3"SDDC樁的優(yōu)勢(shì)

（1）提高地基承載能力：SDDC樁通過夯實(shí)水泥漿形成的夯實(shí)樁體，能夠有效提高地基的承載能力，增加地基的穩(wěn)定性。對(duì)于需要承受大荷載的建筑或結(jié)構(gòu)，SDDC樁是一種可行的選擇。

（2）控制地基沉降和變形：SDDC樁可以通過夯實(shí)密實(shí)的樁體來控制地基的沉降和變形。通過增加地基的剛度和強(qiáng)度，可以減小地基的沉降和變形幅度，從而保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（3）節(jié)約施工時(shí)間和成本：SDDC樁施工相對(duì)簡(jiǎn)單，施工過程可高效進(jìn)行，不受季節(jié)或地質(zhì)條件的限制。相較于傳統(tǒng)的地基處理方法，SDDC樁可以顯著縮短施工時(shí)間，降低施工成本。

（4）適應(yīng)不同地質(zhì)條件：SDDC樁適用于多種地質(zhì)條件，包括堅(jiān)硬土層、松軟土層、含水層等。通過合理選擇水泥漿的配比和振動(dòng)錘的參數(shù)，可以適應(yīng)不同的地質(zhì)環(huán)境［3］。

2"SDDC樁施工技術(shù)研究

2.1"設(shè)計(jì)參數(shù)

設(shè)計(jì)參數(shù)是確保樁施工質(zhì)量和性能的關(guān)鍵。以下是進(jìn)行SDDC樁施工時(shí)應(yīng)考慮的設(shè)計(jì)參數(shù)。

（1）樁的直徑和長度：根據(jù)工程要求和地基條件確定樁的直徑和長度。直徑通常在150～1 000mm之間，長度根據(jù)地下土層的承載能力和荷載要求來確定。

（2）水泥漿配比：合理的水泥漿配比對(duì)于確保樁體的穩(wěn)定性和強(qiáng)度至關(guān)重要。水泥漿的配比應(yīng)根據(jù)具體地質(zhì)條件和工程要求進(jìn)行調(diào)整，包括水泥的類型、水與水泥比、添加劑使用和摻入填充材料等。

（3）孔內(nèi)鋼板的尺寸和形狀：應(yīng)根據(jù)打孔直徑和地基條件決定。孔內(nèi)鋼板的選擇要能夠適應(yīng)不同地質(zhì)層和孔洞尺寸，以確保水泥漿與孔洞之間的緊密結(jié)合。

（4）振動(dòng)錘參數(shù)：包括振動(dòng)頻率、振幅和沖擊力等，對(duì)夯實(shí)效果和施工效率都有重要影響。振動(dòng)錘的選擇應(yīng)根據(jù)具體的地質(zhì)條件和施工要求進(jìn)行，以確保夯實(shí)效果和施工的安全可靠性［4］。

2.2"施工設(shè)備和工具

SDDC樁的施工需要使用一系列專用的設(shè)備和工具，以確保施工質(zhì)量和效率。

（1）鉆孔機(jī)：用于打孔，可根據(jù)具體項(xiàng)目需要選擇不同類型的機(jī)器，包括旋挖鉆機(jī)、循環(huán)鉆機(jī)等。鉆孔機(jī)應(yīng)具備一定的鉆孔直徑和深度控制能力，以滿足設(shè)計(jì)和施工要求。

（2）注漿設(shè)備：用于水泥漿的注入。注漿設(shè)備可以是注漿管或泵浦，用于將水泥漿送入鉆孔中。需注意選擇合適的注漿設(shè)備，以確保注漿的均勻性和控制注入速度。

（3）孔內(nèi)鋼板和安裝器：用于控制水泥漿的流動(dòng)和保持孔洞穩(wěn)定。鋼板經(jīng)過精密制造，可以根據(jù)不同孔洞尺寸靈活適配。安裝器可以幫助將鋼板逐節(jié)插入孔洞內(nèi)，并確保與水泥漿形成有效的封閉。

（4）振動(dòng)錘：用于夯實(shí)水泥漿，確保樁體的稠密性和強(qiáng)度。振動(dòng)錘傳遞振動(dòng)和沖擊力到水泥漿，從而使其夯實(shí)和變密。振動(dòng)錘的選擇應(yīng)根據(jù)樁的直徑和地基條件，選擇合適的型號(hào)和參數(shù)。

（5）水泥漿攪拌機(jī)：用于在施工現(xiàn)場(chǎng)混合水泥、水和其他添加劑。水泥漿攪拌機(jī)可確保水泥漿配比的準(zhǔn)確性和均勻性，以滿足施工要求。

（6）試驗(yàn)儀器：用于進(jìn)行水泥漿的質(zhì)量控制和檢測(cè)，包括漿液流動(dòng)性測(cè)定儀、抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)儀等。試驗(yàn)儀器的使用能夠確保水泥漿的性能和質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

除了上述設(shè)備和工具，其它常規(guī)的建筑施工設(shè)備，如起重機(jī)、混凝土攪拌車、輸送機(jī)等，也會(huì)用于SDDC樁施工的輔助作業(yè)。需根據(jù)具體的項(xiàng)目要求和工程范圍，選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)備和工具，并要求施工人員具備相應(yīng)的技能和經(jīng)驗(yàn)，以確保SDDC樁施工的順利進(jìn)行和質(zhì)量可靠。

2.3"具體施工步驟

（1）孔洞準(zhǔn)備：首先，確定打孔位置和樁基布置。根據(jù)設(shè)計(jì)要求和地質(zhì)情況，確定樁基的位置和間距。使用鉆孔機(jī)進(jìn)行打孔。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，控制孔洞的直徑和深度。

（2）水泥漿注入：使用注漿管或泵浦，將預(yù)先配好的水泥漿從孔洞的底部注入。注入水泥漿的速度和均勻性需要控制好。

（3）孔內(nèi)鋼板安裝：在注入水泥漿后，安裝孔內(nèi)鋼板。將孔內(nèi)鋼板逐段插入到孔洞中，要確保孔內(nèi)鋼板和孔洞壁之間沒有空隙。孔內(nèi)鋼板的安裝可以用手工或機(jī)械設(shè)備完成。

（4）振動(dòng)錘夯實(shí)：使用振動(dòng)錘對(duì)樁體進(jìn)行夯實(shí)。振動(dòng)錘通過振動(dòng)和沖擊的作用，使孔內(nèi)的水泥漿形成夯實(shí)樁體。振動(dòng)錘的振幅、頻率和夯擊次數(shù)需要根據(jù)具體地質(zhì)條件和樁體要求進(jìn)行調(diào)整。

（5）處理完善和固結(jié)：夯實(shí)完成后，繼續(xù)追加水泥漿以填滿剩余孔洞。在夯實(shí)完成后的最后階段，進(jìn)行整體加固和固結(jié)。要確保樁體與孔洞之間沒有間隙，水泥漿逐漸固結(jié)和硬化。

以上是SDDC樁的一般施工方法和步驟，具體的施工過程會(huì)受到地質(zhì)條件、工程要求、施工環(huán)境等多種因素的影響。在實(shí)際施工中，應(yīng)根據(jù)具體情況制定詳細(xì)的施工方案，并遵循相關(guān)的規(guī)范和安全要求，以確保施工質(zhì)量和工程的穩(wěn)定性。

2.4"質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)方法

在SDDC樁的施工過程中，質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)是確保樁體質(zhì)量和施工效果的重要環(huán)節(jié)。以下是常用的SDDC樁質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)方法。

（1）注漿配合比控制：水泥漿的配合比直接影響著樁體的強(qiáng)度和稠度，需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求調(diào)整配合比。需實(shí)時(shí)檢測(cè)和監(jiān)測(cè)水泥漿的漿液比和漿液稠度，并進(jìn)行適時(shí)的調(diào)整。

（2）振動(dòng)頻率和振幅監(jiān)測(cè)：振動(dòng)錘的振動(dòng)頻率和振幅對(duì)樁體夯實(shí)效果和密實(shí)程度有影響，需要監(jiān)測(cè)并確保振動(dòng)錘工作在合適的頻率和振幅范圍內(nèi)。可使用振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀或振動(dòng)計(jì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整。

（3）夯擊次數(shù)記錄；記錄振動(dòng)錘的夯擊次數(shù)，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求和地質(zhì)條件對(duì)夯擊次數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，以確保夯實(shí)的充分性和一致性。

（4）現(xiàn)場(chǎng)取樣和試驗(yàn)：定期實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)取樣工作，并隨后在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行水泥漿強(qiáng)度試驗(yàn)與密度測(cè)定等多項(xiàng)專業(yè)檢測(cè)。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果，評(píng)估樁體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，并及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)。

（5）樁頂和樁底變形監(jiān)測(cè)：通過激光測(cè)距儀、位移計(jì)或傾斜計(jì)等儀器，對(duì)樁頂和樁底的水平位移、垂直位移和傾斜進(jìn)行監(jiān)測(cè)。及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理可能的變形問題，保證樁體穩(wěn)定性和質(zhì)量。

（6）樁基質(zhì)量評(píng)估：根據(jù)設(shè)計(jì)要求和規(guī)范，對(duì)SDDC樁完成后的樁基進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估。可使用無損檢測(cè)技術(shù)如聲波檢測(cè)、地電阻率測(cè)試等，評(píng)估樁體的完整性、強(qiáng)度和質(zhì)量。

對(duì)于SDDC樁的質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)，關(guān)鍵是制定合理的施工計(jì)劃和監(jiān)測(cè)方案，并配備專業(yè)的技術(shù)人員和合適的監(jiān)測(cè)設(shè)備。在施工過程中應(yīng)注意實(shí)時(shí)記錄和跟蹤施工參數(shù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)的糾正措施，以確保SDDC樁的施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3"SDDC樁的問題和應(yīng)用前景

3.1"現(xiàn)有施工方法的局限性和不足

盡管SDDC樁作為一種地基處理技術(shù)在工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用，但仍存在一些局限性和不足之處。

（1）材料依賴性：SDDC樁的主要強(qiáng)度來自于水泥漿的硬化，因此其質(zhì)量和強(qiáng)度受到水泥漿的質(zhì)量控制和后期固化過程的影響。不同地區(qū)和施工環(huán)境下的水泥質(zhì)量、環(huán)境溫度等因素可能對(duì)SDDC樁的強(qiáng)度和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

（2）樁長受限：SDDC樁的施工深度受到土質(zhì)條件和振動(dòng)錘能力的限制，通常較適用于較淺的樁基施工。對(duì)于較深的土層和大型工程，可能需要額外的工藝改進(jìn)或其他地基處理方法。

（3）難以處理邊坡和腐蝕環(huán)境：由于SDDC樁的施工過程需要大量注漿和漿液流動(dòng)，因此在邊坡和可能存在腐蝕環(huán)境的地區(qū)，施工可能會(huì)困難。這些環(huán)境下的土壤穩(wěn)定性和樁體的長期耐久性需要仔細(xì)評(píng)估和處理。

（4）施工精度和一致性：在SDDC樁的施工過程中，振動(dòng)錘的工作參數(shù)及夯擊次數(shù)等關(guān)鍵因素，對(duì)夯實(shí)效果起著舉足輕重的作用。然而，確保這些施工參數(shù)的精確性與一致性，往往是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，它要求施工人員必須擁有高超的專業(yè)技能和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

（5）樁體形狀限制：由于SDDC樁的施工過程中需要使用孔內(nèi)鋼板，因此樁體往往呈現(xiàn)孔洞形狀，直徑較大的樁可能更難控制孔洞的形狀和水泥漿的夯實(shí)效果。

雖然SDDC樁存在一些局限性和不足之處，但通過合理的設(shè)計(jì)和施工，結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，可以最大程度地克服這些問題，并獲得滿意的地基處理效果。未來的研究和發(fā)展還可以致力于改進(jìn)工藝、提高施工準(zhǔn)確性和探索適用于更廣范圍地質(zhì)條件的新技術(shù)。

3.2"SDDC樁的發(fā)展前景

SDDC樁作為一種地基處理術(shù)，具有許多優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用潛力。基于當(dāng)前的市場(chǎng)需求和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，SDDC樁呈現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的發(fā)展前景。

（1）基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)市場(chǎng)增長：隨著城市化的快速發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷推進(jìn)，對(duì)可靠的地基處理技術(shù)的需求持續(xù)增長。SDDC樁作為一種有效的地基處理方法，具有較高的承載能力和穩(wěn)定性，能夠滿足基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目的要求，特別是對(duì)于大型和復(fù)雜項(xiàng)目。

（2）地下工程需求擴(kuò)大：地下空間利用的增加和地下工程的發(fā)展，推動(dòng)了對(duì)地基處理技術(shù)需求的擴(kuò)大。作為地基處理的可選方法之一，SDDC樁能夠?yàn)榈叵陆ㄖ⒌叵滤淼篮偷叵略O(shè)施等項(xiàng)目提供可靠的地基支撐和穩(wěn)定性，具有廣闊的應(yīng)用前景。

（3）環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展要求：在當(dāng)前環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)下，對(duì)低噪音、低振動(dòng)的地基處理技術(shù)的需求日益增長。SDDC樁具有較低的振動(dòng)和噪音水平，適合在敏感環(huán)境和易受損地區(qū)進(jìn)行施工，滿足環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展的要求。

4"結(jié)語

雖然SDDC樁施工技術(shù)已經(jīng)是一種相對(duì)成熟的地基處理技術(shù)，但仍然具有一定的改進(jìn)和創(chuàng)新空間。在未來的研究中，通過技術(shù)改進(jìn)和創(chuàng)新，如優(yōu)化水泥漿配比、改進(jìn)施工設(shè)備、改善夯實(shí)效果的控制等，可以進(jìn)一步提高SDDC樁的施工效率和質(zhì)量，拓寬其應(yīng)用范圍。

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