SDDC桩在湿陷性黄土地基中应用的评价分析

摘 要：

        孔内深层超强夯法(SDDC桩法)，既能消除黄土地基的湿陷性，提高地基承载力，同时也是垃圾回填区地基处理的一种有效方式。本文通过SDDC桩法在垃圾回填区湿陷性黄土地基处理中的实践应用，从地基承载力、挤密效果、经济效益、社会效益等方面进行评价分析，表明SDDC桩法不仅能够有效改善湿陷性黄土地基的湿陷性，提高地基承载力，同时还具有工程造价低、社会效益好、质量可靠、适用性强等优势。

关键字：

       SDDC桩、湿陷性、地基承载力、社会效益、经济效益

引言：

       孔内深层超强夯法， 又称SDDC（Super Down Hole Deep  Compaction）是一种有效的地基处理方法，是在孔内深层强夯法（DDC桩法）的基础上发展而来的，即用重锤（150KN）夯击成直径约 1.5m的孔，并对桩周土挤密，再在孔内填料并用重锤夯实，形成直径可达3m的桩体。该法可用于处理杂填土、软弱土、湿陷性黄土和可液化土地基。

1   工程概况

       位于西安市南郊绕城高速以南省直机关三爻小区内，北邻规划一路，西距朱雀大街南延伸段约270米，东距长安南路约500米，占地约865㎡。场地原为省建材厂设备厂房，地坪以下有1米厚垃圾回填土， 3m厚灰土垫层及地梁。拟建全智能化立体停车库，地上22/25层，全钢结构，由8组独立塔式车库组成，建成后可提供车位350个，筏板基础，基础埋深-2.2m。在地基处理中，破除原有基础产生大量建筑垃圾，为避免建筑垃圾外运对工期、成本的影响，采用SDDC桩复合地基处理。

2   工程地质条件

      场地内地形平坦，标高介于443.28～443.44m之间，地貌单元属黄土梁洼地貌。场地内的地层可分为八层，层号用①～⑧表示。自上而下依次由第四系全新统填土（Q42ml）、上更新统风积（Q32eol）黄土、残积（Q31el）古土壤，中更新统风积（Q2eol）黄土、残积（Q2el）古土壤构成。

      具体参见表1 ：该地下水属潜水类型，稳定水位埋深为15.20～15.30m，相应标高为428.08～428.18m。根据室内所做的黄土湿陷性试验结果，场地内②层黄土具有自重湿陷性，湿陷系数δs平均值为0.031，湿陷程度中等，自重湿陷系数δzs平均值为0.023。湿陷性土层分布最深处约在现自然地面以下11m。场地内地基土部分土样的自重湿陷系数δzs大于0.015，根据《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB 50025-2004）第4.4.4条，计算自重湿陷量△zs，各勘探点的自重湿陷量zs介于76.5～80.6mm之间，并且均大于70mm， △zs平均值为78.6mm。经综合分析后认为：该建筑场地为自重湿陷性黄土场地，建筑物的地基湿陷等级为Ⅱ级(中等)。

3   SDDC桩设计方案

       消除湿陷性是该工程地基处理的一项重要工作，目前采用的地基处理方法主要有垫层法、强夯法、土或灰土挤密法、预浸水法、DDC桩法、SDDC桩法。由于该项目工期紧迫，加之原有基础破除产生了大量建筑垃圾，综合各方面因素采用SDDC桩法进行地基处理，避免建筑垃圾外运，提高土的密实度和抗剪强度，改善土的变形特性，所形成的复合地基在消除黄土湿陷性的同时，也

大幅度提高了地基的承载力。

       故本工程采用孔内深层超强夯法(SDDC桩法)，旋挖成孔，成孔桩径1.2m，孔夯后桩径为1 . 8 m ， 桩间距2 . 6 m ， 正方形布置，桩身填料为2：8灰土和水泥，桩孔内的填料应根据工程要求进行配合比试验，水泥与灰土体积配合比为1:8。桩端应置于3层古土囊土层上，有效桩长7.0m，打桩工作面为-1.5m。桩顶设置300mm厚的3:7灰土垫层。总桩数116根，分布如图1“地基处理平面布置图”。设计复合地基承载力特征值为250kPa。

4 处理效果分析与评价

     4.1 现场载荷试验评价

     为了检验SDDC方法的处理效表1 土层分布及基本物理性质果, 采取3组静载试验，桩体静载荷试验3点（ST1～ST3），桩间土静载荷试验3点（SJ1～SJ3），进行静载荷试验现场检测。

       本次静载试验根据《孔内强夯法技术规程》-CECS 197:2006进行， 设计复合承载力特征值为250kPa，经计算，预估桩体单位截面积承载力特征值为492.5kPa，桩间土承载力特征值为200kPa。

       桩体土静载试验ST1～ST3在终止荷载970.2kN（为特征值的2.5倍）下，均未出现破坏现象。根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）附录C的有关规定，单桩抗压承载力特征值均可取388kN，根据承压板面积（0.985m2）换算，本场地SDDC桩桩体单位截面积承载力特征值均可取394kPa。

       桩间土静载试验SJ1～SJ3在最终荷载400kPa时，p～s曲线呈缓变型，均未出现破坏现象。根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011）附录C的有关规定，本场地桩间土承载力特征值均可取200kPa。

      依据《孔内强夯法技术规程》-CECS 197:2006-4.2.3条规定进行计算，本场地SDDC桩复合地基承载力特征值满足250kPa的设计要求。

4.2 探井结果分析

        本工程经SDDC桩处理后，桩间土湿陷性已消除，桩间土平均挤密系数平均值不小于0.93，桩体土平均压实系数平均值不小于0.97，均满足设计要求。

4.3 效益分析与评价

       SDDC法施工工艺简单，工期短，效率高，其单桩承载力大，消除湿陷性效果显著，同时还可以就地取材，有效利用建筑垃圾，减少建筑垃圾外运成本，具有十分可观的经济效益和社会效益。

       经济效益方面。相对比钻孔灌注桩，SDDC桩法可节约钢材、水泥，减少建筑垃圾外运，从而降低工程成本，工程造价仅为钻孔灌注桩的40%左右。

       社会效益方面。SDDC桩法施工现场干净，无泥浆污染，对周围环境的影响小，有效利用建筑垃圾，减少建筑垃圾处理对环境造成的影响。

结语

        SDDC桩法施工工艺成熟，运用广泛，尤其是在湿陷性黄土地区。本工程属自重湿陷性黄土场地，湿陷等级为Ⅱ级，加之原有建筑基础破除产生大量建筑垃圾，故采用SDDC桩法处理地基，就地取材，在满足承载力需求的同时消除了地基实现性，还节约工程成本，缩短工期，具有十分显著的经济效益和社会效益。