SDDC（孔內深層強夯法）樁施工技術研究與應用

摘"要：本文主要研究了SDDC（孔內深層強夯法）樁施工技術的應用。通過對該技術的原理、設備和施工方法的詳細介紹和分析，探討了SDDC樁施工技術在工程施工中的應用潛力和優勢。旨在為地基處理工作提供切實可行的方法。

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

0"引言

在城市建設和基礎設施建設的工程施工中，地基處理是一個重要的環節。由于不同地質環境和工程要求的差異，傳統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，需要開發新的地基處理技術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（孔內深層強夯法）樁施工技術。該技術具有施工簡單、效果顯著等優點，并已經在一些工程中得到了廣泛應用。

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構，用于增加地基的承載能力、穩定性或改善地基的其他力學性能。根據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而形成樁體。

（4）鋼管樁：是由鋼管制成的樁體，可以是空心或實心的，并可以在樁內注入混凝土增強。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，可提高地基的力學性能和穩定性。它是一種高效、經濟的地基處理技術，適用于各種地質條件和工程要求。SDDC樁的構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成。其是在打孔過程中保持孔壁穩定，防止孔洞坍塌。同時，它也起到了引導、控制和局部加強樁體形成的作用。

（2）孔內鋼板：是用于控制水泥漿流動和塑性變形的關鍵要素。它通常由精密鋼板構成，形狀與鉆孔相適應，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生的能量，傳遞到孔內水泥漿中，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，增強樁體的力學性能［2］。

1.3"SDDC樁的優勢

（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，增加地基的穩定性。對于需要承受大荷載的建筑或結構，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，從而保證結構的穩定性。

（3）節約施工時間和成本：SDDC樁施工相對簡單，施工過程可高效進行，不受季節或地質條件的限制。相較于傳統的地基處理方法，SDDC樁可以顯著縮短施工時間，降低施工成本。

（4）適應不同地質條件：SDDC樁適用于多種地質條件，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，可以適應不同的地質環境［3］。

2"SDDC樁施工技術研究

2.1"設計參數

設計參數是確保樁施工質量和性能的關鍵。以下是進行SDDC樁施工時應考慮的設計參數。

（1）樁的直徑和長度：根據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定性和強度至關重要。水泥漿的配比應根據具體地質條件和工程要求進行調整，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）孔內鋼板的尺寸和形狀：應根據打孔直徑和地基條件決定。孔內鋼板的選擇要能夠適應不同地質層和孔洞尺寸，以確保水泥漿與孔洞之間的緊密結合。

（4）振動錘參數：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。振動錘的選擇應根據具體的地質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"施工設備和工具

SDDC樁的施工需要使用一系列專用的設備和工具，以確保施工質量和效率。

（1）鉆孔機：用于打孔，可根據具體項目需要選擇不同類型的機器，包括旋挖鉆機、循環鉆機等。鉆孔機應具備一定的鉆孔直徑和深度控制能力，以滿足設計和施工要求。

（2）注漿設備：用于水泥漿的注入。注漿設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備，以確保注漿的均勻性和控制注入速度。

（3）孔內鋼板和安裝器：用于控制水泥漿的流動和保持孔洞穩定。鋼板經過精密制造，可以根據不同孔洞尺寸靈活適配。安裝器可以幫助將鋼板逐節插入孔洞內，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。振動錘的選擇應根據樁的直徑和地基條件，選擇合適的型號和參數。

（5）水泥漿攪拌機：用于在施工現場混合水泥、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量符合設計要求。

除了上述設備和工具，其它常規的建筑施工設備，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。需根據具體的項目要求和工程范圍，選擇適當的設備和工具，并要求施工人員具備相應的技能和經驗，以確保SDDC樁施工的順利進行和質量可靠。

2.3"具體施工步驟

（1）孔洞準備：首先，確定打孔位置和樁基布置。根據設計要求和地質情況，確定樁基的位置和間距。使用鉆孔機進行打孔。根據設計要求，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）孔內鋼板安裝：在注入水泥漿后，安裝孔內鋼板。將孔內鋼板逐段插入到孔洞中，要確保孔內鋼板和孔洞壁之間沒有空隙。孔內鋼板的安裝可以用手工或機械設備完成。

（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，使孔內的水泥漿形成夯實樁體。振動錘的振幅、頻率和夯擊次數需要根據具體地質條件和樁體要求進行調整。

（5）處理完善和固結：夯實完成后，繼續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。要確保樁體與孔洞之間沒有間隙，水泥漿逐漸固結和硬化。

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條件、工程要求、施工環境等多種因素的影響。在實際施工中，應根據具體情況制定詳細的施工方案，并遵循相關的規范和安全要求，以確保施工質量和工程的穩定性。

2.4"質量控制和監測方法

在SDDC樁的施工過程中，質量控制和監測是確保樁體質量和施工效果的重要環節。以下是常用的SDDC樁質量控制和監測方法。

（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，需要嚴格按照設計要求調整配合比。需實時檢測和監測水泥漿的漿液比和漿液稠度，并進行適時的調整。

（2）振動頻率和振幅監測：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，需要監測并確保振動錘工作在合適的頻率和振幅范圍內。可使用振動監測儀或振動計進行實時監測和調整。

（3）夯擊次數記錄；記錄振動錘的夯擊次數，并根據設計要求和地質條件對夯擊次數進行監測和控制，以確保夯實的充分性和一致性。

（4）現場取樣和試驗：定期實施現場取樣工作，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檢測。通過實驗結果，評估樁體的強度和穩定性，并及時調整施工參數。

（5）樁頂和樁底變形監測：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測。及時發現和處理可能的變形問題，保證樁體穩定性和質量。

（6）樁基質量評估：根據設計要求和規范，對SDDC樁完成后的樁基進行質量評估。可使用無損檢測技術如聲波檢測、地電阻率測試等，評估樁體的完整性、強度和質量。

對于SDDC樁的質量控制和監測，關鍵是制定合理的施工計劃和監測方案，并配備專業的技術人員和合適的監測設備。在施工過程中應注意實時記錄和跟蹤施工參數和監測數據，及時發現問題并采取相應的糾正措施，以確保SDDC樁的施工質量達到設計要求。

3"SDDC樁的問題和應用前景

3.1"現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在工程實踐中得到了廣泛應用，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，因此其質量和強度受到水泥漿的質量控制和后期固化過程的影響。不同地區和施工環境下的水泥質量、環境溫度等因素可能對SDDC樁的強度和穩定性產生影響。

（2）樁長受限：SDDC樁的施工深度受到土質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境的地區，施工可能會困難。這些環境下的土壤穩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，振動錘的工作參數及夯擊次數等關鍵因素，對夯實效果起著舉足輕重的作用。然而，確保這些施工參數的精確性與一致性，往往是一項具有挑戰性的任務，它要求施工人員必須擁有高超的專業技能和豐富的實踐經驗。

（5）樁體形狀限制：由于SDDC樁的施工過程中需要使用孔內鋼板，因此樁體往往呈現孔洞形狀，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，但通過合理的設計和施工，結合工程實踐經驗，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。未來的研究和發展還可以致力于改進工藝、提高施工準確性和探索適用于更廣范圍地質條件的新技術。

3.2"SDDC樁的發展前景

SDDC樁作為一種地基處理術，具有許多優勢和應用潛力。基于當前的市場需求和技術發展趨勢，SDDC樁呈現出以下幾個方面的發展前景。

（1）基礎設施建設市場增長：隨著城市化的快速發展和基礎設施建設的不斷推進，對可靠的地基處理技術的需求持續增長。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定性，能夠滿足基礎設施建設項目的要求，特別是對于大型和復雜項目。

（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展，推動了對地基處理技術需求的擴大。作為地基處理的可選方法之一，SDDC樁能夠為地下建筑、地下隧道和地下設施等項目提供可靠的地基支撐和穩定性，具有廣闊的應用前景。

（3）環境友好和可持續發展要求：在當前環境保護和可持續發展的趨勢下，對低噪音、低振動的地基處理技術的需求日益增長。SDDC樁具有較低的振動和噪音水平，適合在敏感環境和易受損地區進行施工，滿足環境友好和可持續發展的要求。

4"結語

雖然SDDC樁施工技術已經是一種相對成熟的地基處理技術，但仍然具有一定的改進和創新空間。在未來的研究中，通過技術改進和創新，如優化水泥漿配比、改進施工設備、改善夯實效果的控制等，可以進一步提高SDDC樁的施工效率和質量，拓寬其應用范圍。

參考文獻：

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