孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法(down-holedynamic compaction英文縮寫(xiě)DDC法),該方法先采用特種重錘沖擊成孔或機(jī)械(鉆機(jī)、旋挖鉆機(jī)、機(jī)械洛陽(yáng)鏟)引孔或沖孔與引孔相配合至預(yù)定深度,形成樁體填料的通道,然后采用特種重錘自下而上分層填料強(qiáng)夯或邊填料邊強(qiáng)夯,形成高承載力的密實(shí)樁體和強(qiáng)力擠密的樁間土共同組成具有較高承載力的復(fù)合地基。
孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法根據(jù)設(shè)計(jì)、施工選取的設(shè)備機(jī)具不同,樁徑大小不同,社會(huì)上通俗的將孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法分為DDC樁(樁徑在400-800mm之間)及SDDC樁(樁徑在800-3000mm之間)。
該工法是在綜合了重錘夯實(shí)、強(qiáng)力夯實(shí)、鉆孔灌注樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁、灰土樁、碎石樁、雙灰樁等地基處理技術(shù)的基礎(chǔ)上,吸收其長(zhǎng)處,拋棄其缺陷,集高動(dòng)能、超壓強(qiáng)、強(qiáng)擠密各效應(yīng)于一體,適用于建(構(gòu))筑物、鐵路、公路、機(jī)場(chǎng)、港口等工程軟弱土層的地基處理,并可用于無(wú)機(jī)無(wú)毒固體垃圾的消納處理。
該技術(shù)已在我國(guó)的華北、東北、華東、中原、華南及西北等地的國(guó)家大型工業(yè)項(xiàng)目及民用高層建筑幾百項(xiàng)工程地基處理中廣泛應(yīng)用,均達(dá)到或超過(guò)設(shè)計(jì)要求。
孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法(DDC)技術(shù)與其它技術(shù)相比,具有十大特征:
(1) 適用范圍廣泛:
適用于處理素填土、雜填土、砂土、粉土、粘性土、濕陷性黃土、淤泥質(zhì)土及古井、古墓、采空區(qū)、防空洞、水下等疑難地基的施工。
(2) 地基處理后承載力高,整體剛度均勻,沉降變形小:
根據(jù)本技術(shù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和檢測(cè)數(shù)據(jù),其復(fù)合地基承載力特征值限定在600kPa以內(nèi)。但在工程實(shí)際實(shí)驗(yàn)中取得的數(shù)值還更大些,如:灰土樁承載力特征值為3000kPa(s=2.57mm),復(fù)合地基承載力特征值為1500 kPa(s=8.57mm);素土樁承載力特征值為750 kPa(s=6.27mm)。
(3) 樁體可根據(jù)不同土質(zhì),呈串珠狀、擴(kuò)大頭和托盤(pán)狀:
樁體夯后直徑的大小,它不但與設(shè)計(jì)動(dòng)能有關(guān),而且與地基土的構(gòu)造有關(guān)。在動(dòng)能及填料相同時(shí),其直徑隨天然地基土層的軟硬變化而變化。天然地基強(qiáng)度越低則樁徑越大,使樁型形成一個(gè)不等徑的串珠狀,使樁體與樁間土如犬齒般的緊密咬合,增大了樁身與樁間土的摩阻力,從而達(dá)到地基處理剛度均勻的目的。而其填料的夯擊能量和土層結(jié)構(gòu)也是相互關(guān)聯(lián)的,根據(jù)工程需要可人為控制、調(diào)整夯擊能量以達(dá)到串珠狀、擴(kuò)大頭狀及托盤(pán)狀的目的。夯后的最大樁徑可達(dá)到成孔直徑的2.5~4.0倍。
(4) 處理深度“深”:
目前DDC樁處理深度已達(dá)到50m,SDDC樁處理深度已達(dá)30m。
(5) 擠密范圍和樁徑大:
單樁擠密范圍可達(dá)到600~2000mm,樁徑根據(jù)采用的不同設(shè)備可達(dá)到600-3000mm。
(6) 具有高動(dòng)能、超壓強(qiáng)、強(qiáng)擠密的機(jī)理:
孔內(nèi)強(qiáng)夯施工工藝的特點(diǎn),施工時(shí)對(duì)周圍土體產(chǎn)生強(qiáng)力擠密作用。擠密的范圍一般為樁徑的2~2.5倍,目前設(shè)備施工采用的桿狀錘重量達(dá)到2~4噸,全自動(dòng)遙控自動(dòng)脫掛鉤橄欖狀錘重量達(dá)到8~15噸,提升高度從地面算起可達(dá)到15m或更高。
(7) 具有動(dòng)力固結(jié)和化學(xué)凝固的機(jī)理:
填入孔內(nèi)的材料,在高動(dòng)能、超壓強(qiáng)的夯錘作用下,對(duì)材料顆粒瞬間進(jìn)行了劈裂、壓實(shí)及二次排列組合、固結(jié);具有活性的膠結(jié)材料在夯擊能量釋放過(guò)程中則進(jìn)行了化學(xué)凝固,而且隨著時(shí)間的推移,強(qiáng)度愈高。
(8) 用料廣泛,可降低工程造價(jià):
DDC法處理地基的用料可就地取材十分廣泛,根據(jù)工程類別、場(chǎng)地條件、周邊環(huán)境和上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)地基處理的深度、承載力、沉降變形等要求,樁體材料可就地取材、比選確定??刹捎盟赝?、砂土、碎石、水泥土、建筑固體垃圾、工業(yè)廢料、灰土、混凝土以及其他的非腐蝕性混合物、對(duì)地下水無(wú)污染的材料作為樁體填料。根據(jù)樁體填料類別可分為:素土樁、灰土樁、水泥土樁、碎石混土樁、混凝土樁、碴土樁、生石灰樁、粉煤灰樁、三合土樁等。
由于該工法夯擊能大,凡是能填入孔內(nèi)的材料,在高動(dòng)能、超壓強(qiáng)的夯錘劈、砸、擠、壓作用下,均能達(dá)到設(shè)計(jì)目的。其粒徑的限量是根據(jù)一般設(shè)備動(dòng)能壓強(qiáng)所定,在特殊條件下,只要孔徑能放入所需的粒徑,超壓強(qiáng)動(dòng)能錘可將其在孔內(nèi)予以粉碎,砸入孔底,擠入樁周。配比的限定是根據(jù)工藝設(shè)備和成樁的技術(shù)特征而定,對(duì)活性材料是以裝載機(jī)斗容量進(jìn)行配合攪拌。只要按其配比,裝載機(jī)幾次翻滾攪拌和異形夯錘高動(dòng)能的壓強(qiáng)擠擴(kuò)即可將材料粉碎攪拌均勻。所以,對(duì)填料粒徑、拌合方式?jīng)]有嚴(yán)格的要求,一般能放入孔內(nèi)即可,裝載機(jī)攪拌即可。
(9)施工效率高:
目前施工機(jī)械化、自動(dòng)化程度高,施工速度特別快。DDC樁每臺(tái)設(shè)備每天可完成500多延米,SDDC樁每臺(tái)設(shè)備每天可完成300多延米
( 10 )綠色環(huán)保:
DDC法處理各類軟弱地基時(shí),以動(dòng)力固結(jié)為手段,采用無(wú)機(jī)材料,如無(wú)機(jī)無(wú)毒的固體土、砂、石料、碎磚瓦、工業(yè)廢料以及它們的混合物等為填料,不僅能變廢為寶,還達(dá)到了節(jié)約鋼材、水泥,降低工程成本,節(jié)約耕地、保護(hù)生態(tài)環(huán)境,具有綠色工程技術(shù)效應(yīng)的特征。除了適用上述各種地質(zhì)的應(yīng)用范圍外,對(duì)沙漠、垃圾場(chǎng)以及工業(yè)廢料堆場(chǎng)的處理也有明顯的效果。
施工圖片如下: