SDDC（孔內(nèi)深層強夯法）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)深層強夯法）樁施工技術(shù)的應(yīng)用。通過對該技術(shù)的原理、設(shè)備和施工方法的詳細介紹和分析，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。旨在為地基處理工作提供切實可行的方法。

關(guān)鍵詞：SDDC樁；施工技術(shù)；地基處理文章編號：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)深層強夯法）樁施工技術(shù)。該技術(shù)具有施工簡單、效果顯著等優(yōu)點，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

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

（3）挖孔灌注樁：是在地下先挖掘一個坑孔，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?，并可以在樁?nèi)注入混凝土增強。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、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錘夯實的方式，將水泥漿形成稠密和強固的樁體，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，它也起到了引導(dǎo)、控制和局部加強樁體形成的作用。

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

（3）振動錘：是用于夯實水泥漿的工具。它通過振動和沖擊產(chǎn)生的能量，傳遞到孔內(nèi)水泥漿中，使其形成稠密的夯實樁體。振動錘具有合適的振動頻率和振幅，可有效夯實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性、黏度和耐久性；填充材料可填充孔洞，增強樁體的力學(xué)性能［2］。

1.3"SDDC樁的優(yōu)勢

（1）提高地基承載能力：SDDC樁通過夯實水泥漿形成的夯實樁體，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樁可以通過夯實密實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)約施工時間和成本：SDDC樁施工相對簡單，施工過程可高效進行，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)計參數(shù)

設(shè)計參數(shù)是確保樁施工質(zhì)量和性能的關(guān)鍵。以下是進行SDDC樁施工時應(yīng)考慮的設(shè)計參數(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于確保樁體的穩(wěn)定性和強度至關(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）振動錘參數(shù)：包括振動頻率、振幅和沖擊力等，對夯實效果和施工效率都有重要影響。振動錘的選擇應(yīng)根據(jù)具體的地質(zhì)條件和施工要求進行，以確保夯實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：用于打孔，可根據(jù)具體項目需要選擇不同類型的機器，包括旋挖鉆機、循環(huán)鉆機等。鉆孔機應(yīng)具備一定的鉆孔直徑和深度控制能力，以滿足設(shè)計和施工要求。

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

（5）水泥漿攪拌機：用于在施工現(xiàn)場混合水泥、水和其他添加劑。水泥漿攪拌機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）試驗儀器：用于進行水泥漿的質(zhì)量控制和檢測，包括漿液流動性測定儀、抗壓強度試驗儀等。試驗儀器的使用能夠確保水泥漿的性能和質(zhì)量符合設(shè)計要求。

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、混凝土攪拌車、輸送機等，也會用于SDDC樁施工的輔助作業(yè)。需根據(jù)具體的項目要求和工程范圍，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，以確保SDDC樁施工的順利進行和質(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)計要求和地質(zhì)情況，確定樁基的位置和間距。使用鉆孔機進行打孔。根據(jù)設(shè)計要求，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械設(shè)備完成。

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

（5）處理完善和固結(jié)：夯實完成后，繼續(xù)追加水泥漿以填滿剩余孔洞。在夯實完成后的最后階段，進行整體加固和固結(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。在實際施工中，應(yīng)根據(jù)具體情況制定詳細的施工方案，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)測方法

在SDDC樁的施工過程中，質(zhì)量控制和監(jiān)測是確保樁體質(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度和稠度，需要嚴(yán)格按照設(shè)計要求調(diào)整配合比。需實時檢測和監(jiān)測水泥漿的漿液比和漿液稠度，并進行適時的調(diào)整。

（2）振動頻率和振幅監(jiān)測：振動錘的振動頻率和振幅對樁體夯實效果和密實程度有影響，需要監(jiān)測并確保振動錘工作在合適的頻率和振幅范圍內(nèi)?？墒褂谜駝颖O(jiān)測儀或振動計進行實時監(jiān)測和調(diào)整。

（3）夯擊次數(shù)記錄；記錄振動錘的夯擊次數(shù)，并根據(jù)設(shè)計要求和地質(zhì)條件對夯擊次數(shù)進行監(jiān)測和控制，以確保夯實的充分性和一致性。

（4）現(xiàn)場取樣和試驗：定期實施現(xiàn)場取樣工作，并隨后在實驗室進行水泥漿強度試驗與密度測定等多項專業(yè)檢測。通過實驗結(jié)果，評估樁體的強度和穩(wěn)定性，并及時調(diào)整施工參數(shù)。

（5）樁頂和樁底變形監(jiān)測：通過激光測距儀、位移計或傾斜計等儀器，對樁頂和樁底的水平位移、垂直位移和傾斜進行監(jiān)測。及時發(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)量評估：根據(jù)設(shè)計要求和規(guī)范，對SDDC樁完成后的樁基進行質(zhì)量評估?？墒褂脽o損檢測技術(shù)如聲波檢測、地電阻率測試等，評估樁體的完整性、強度和質(zhì)量。

對于SDDC樁的質(zhì)量控制和監(jiān)測，關(guān)鍵是制定合理的施工計劃和監(jiān)測方案，并配備專業(yè)的技術(shù)人員和合適的監(jiān)測設(shè)備。在施工過程中應(yīng)注意實時記錄和跟蹤施工參數(shù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)，及時發(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)量達到設(shè)計要求。

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樁的主要強度來自于水泥漿的硬化，因此其質(zhì)量和強度受到水泥漿的質(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SDDC樁的強度和穩(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)條件和振動錘能力的限制，通常較適用于較淺的樁基施工。對于較深的土層和大型工程，可能需要額外的工藝改進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，因此在邊坡和可能存在腐蝕環(huán)境的地區(qū)，施工可能會困難。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評估和處理。

（4）施工精度和一致性：在SDDC樁的施工過程中，振動錘的工作參數(shù)及夯擊次數(shù)等關(guān)鍵因素，對夯實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)技能和豐富的實踐經(jīng)驗。

（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)計和施工，結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，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)勢和應(yīng)用潛力。基于當(dāng)前的市場需求和技術(shù)發(fā)展趨勢，SDDC樁呈現(xiàn)出以下幾個方面的發(fā)展前景。

（1）基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)市場增長：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，對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)項目的要求，特別是對于大型和復(fù)雜項目。

（2）地下工程需求擴大：地下空間利用的增加和地下工程的發(fā)展，推動了對地基處理技術(shù)需求的擴大。作為地基處理的可選方法之一，SDDC樁能夠為地下建筑、地下隧道和地下設(shè)施等項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)境保護和可持續(xù)發(fā)展的趨勢下，對低噪音、低振動的地基處理技術(shù)的需求日益增長。SDDC樁具有較低的振動和噪音水平，適合在敏感環(huán)境和易受損地區(qū)進行施工，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)是一種相對成熟的地基處理技術(shù)，但仍然具有一定的改進和創(chuàng)新空間。在未來的研究中，通過技術(shù)改進和創(chuàng)新，如優(yōu)化水泥漿配比、改進施工設(shè)備、改善夯實效果的控制等，可以進一步提高SDDC樁的施工效率和質(zhì)量，拓寬其應(yīng)用范圍。

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