桩基础施工新技术专题讲座(二十一) 双向螺旋挤土灌注桩(SDS桩)

国外短螺旋挤土灌注桩非挤土干作业法和泥浆护壁法灌注桩具有低噪声、低振动、能按荷载与地基条件灵活选择桩径与桩长等特点。但存在桩端虚土的测定与处理、排土的处理（干作业灌注桩）、废弃泥浆的处理（泥浆护壁灌注桩）、防止孔壁坍塌方法及桩顶超打混凝土的处理等诸多问题。

双向螺旋挤土灌注桩(SDS)的技术优势与施工问题研究

双向螺旋挤土灌注桩(SDS)技术是在CFG地基处理的基础上通过对钻头的改进,减少出土量,充分发挥桩间土的承载力,进而减少混凝土用量。首先从设备上的关键结构来说明其工作原理;再通过已完成的工程实例与传统工艺相比较来佐证SDS技术的技术和经济优势;最后针对施工过程中出现的问题,分析其原因和提出处理措施。

双向螺旋挤土灌注桩(SDS桩)在湿陷性黄土地基中的应用

本文结合甘肃民族师范学院10号学生公寓楼严重湿陷性黄土地基采用双向螺旋挤土灌注桩处理形式的工程实例,综合叙述了运用这种桩形式来处理湿陷性的条件、参数、工艺等,并对其今后在工程中的应用、发展方向进行了分析。

双向螺旋挤土灌注桩(SDS桩)在铁路软基处理中的应用

双向螺旋挤土灌注桩近几年已开始在我国铁路工程软基处理中应用,预测将来会在铁路等工程建设上推广应用.优化双向螺旋挤土灌注桩施工工法,对施工中可能出现的缺陷进行针对性的防治,消除施工中可能出现的质量隐患,确保铁路的软基地段在运营过程中的正常使用.

双向螺旋挤土灌注桩(SDS桩)在铁路软基处理中的应用

双向螺旋挤土灌注桩近几年已开始在我国铁路工程软基处理中应用,预测将来会在铁路等工程建设上推广应用.优化双向螺旋挤土灌注桩施工工法,对施工中可能出现的缺陷进行针对性的防治,消除施工中可能出现的质量隐患,确保铁路的软基地段在运营过程中的正常使用.

双向螺旋挤土灌注桩(SDS)的技术优势与施工问题研究

基于CFG地基处理办法的研究现状,进行了对施工钻头的有效改良,从而产生了双向螺旋挤土灌注桩(SDS)技术。SDS技术可以有效的缩小出土量,更能够充分利用桩间土进行重力承载。本文主要介绍了SDS技术的优势以及在实际工程施工过程中出现的问题,并给出了相关的建议。

湿陷性黄土场地双向螺旋挤土灌注桩成孔挤密效应与极限承载力试验研究

为深入研究大厚度自重湿陷性黄土地区双向螺旋挤土灌注桩成孔前后桩周湿陷性黄土挤密范围和挤密效果,揭示双向螺旋挤土灌注桩破坏特征和极限承载力,在兰州榆中某高阶地开展现场双向螺旋挤土成孔试验与静载试验。基于各地规范中双向螺旋挤土灌注桩桩侧极限阻力修正系数和兰州各典型地层现场实测数据,提出了甘肃地区不同土类桩端极限阻力标准值。结果表明:桩周土体地表隆起量与径向水平位移随距离成孔中心越远呈减小趋势,径向影响范围为3D(D为桩径),竖向影响范围为地表以下25 m;在2D范围内对桩周土体的物理力学指标有明显改善,桩心距越小,挤土成孔对桩周土体的物理特性影响越明显;同等工况下双向螺旋挤土灌注桩的单桩极限承载力相比长螺旋灌注桩提高25%,且都呈现缓变型破坏特征。

双向螺旋挤土灌注桩成套关键技术研究与应用

“双向螺旋挤土灌注桩成套关键技术研究与应用”科学技术项目属于土木建筑工程中的桩基础和地基处理技术领域,是财政部国家重点施工新技术研发项目（财企[2006]376）和住房和城乡建设部科学技术项目（2008-K2-40）.以王梦恕院士为主任的鉴定委员会对研发项目成果的鉴定意见是：“该项成果总体上达到了国际先进水平,其中双向短螺旋挤扩钻头关键技术和核心制造工艺达到国际领先水平”.

新型螺旋挤土灌注桩现场试验研究

螺旋挤土灌注桩(SDS桩)是一种新型的完全挤土型桩,该桩以其承载力高、施工速度快、对施工场地无污染等特征,已在多个国家得到应用,但国内还没有应用该桩型的工程实例。为此,在北京一工地进行2次SDS桩现场试验,研究SDS桩成桩时的挤土效应、承载特性和桩侧摩阻力分布规律及SDS桩与长螺旋灌注桩(CFG桩)承载性状的异同。试验结果表明:SDS桩施工过程中的地表隆起主要发生在成孔开始到螺旋挤扩钻头的挤扩部分全部进入土体阶段,之后地表隆起逐渐趋于稳定;其挤土效应主要在距桩位中心4倍桩径范围内完成,且土体的压缩性越高,挤土范围越大;在相同桩顶沉降量条件下,SDS桩的极限承载力比CFG桩提高30%～50%。

砂土中螺旋挤土灌注桩受力性状模型试验研究

利用自行研制的电动模拟钻机和桩基模型试验系统,在匀质砂土地基中进行新型螺旋挤土灌注桩模型试验,探索完全挤土型SDS桩的荷载传递规律和承载变形特性,发现桩侧摩阻力沿桩身呈异步发展,在小于0.2倍桩径的桩土相对位移范围内,桩侧摩阻力随桩土相对位移呈单调上升,且桩侧摩阻力远高于桩端阻力。通过SDS桩与CFA桩的试验结果对比发现,桩长因素对SDS桩承载变形特性的影响大于CFA桩,在桩长、桩径和地基都相同的模型试验条件下,SDS桩的极限承载力比CFA桩提高25%～70%。应用太沙基和派克的土压力原理及应力路径方法,阐明不同成桩工艺对桩周土体物理状态和力学指标的影响。结果表明,不同成桩工艺是引起SDS桩与CFA桩的承载变形性状出现差异性的主要原因。

螺旋挤土灌注桩与长螺旋灌注桩承载力足尺试验研究

为了深入研究新型螺旋挤土灌注桩(SDS桩)和长螺旋灌注桩(CFA桩)在承载变形性状方面的差异性,以在澳大利亚、德国和中国进行的三组承载力足尺对比试验研究成果为依据,对SDS桩相对于CFA桩承载力的提高幅值及其技术优势的内在机理进行了分析与探讨。研究结果表明这种SDS桩新技术适用于各类可压缩土层,而短螺旋挤扩钻头在成桩过程中所产生的挤土正效应,促进了桩周土体物理性能的改进与应力水平的提高,改善了桩周土体的承载变形性能,从而通过提高桩侧摩阻力,达到了大幅度提高螺旋挤土灌注桩极限承载力的目的。

双向螺旋挤土桩在高层建筑中的应用研究

本文从双向螺旋挤土桩成桩机理、适用范围出发,通过工程实例进行单桩承载力和复合地基承载力估算,并与实测结果比较分析,说明双向螺旋挤土桩用语高程建筑的可行性。

杂填土区灌注桩成孔方案比选分析

随着我国城乡建设的快速发展,高层建筑施工在各方面都面临着越来越复杂的施工条件,在复杂条件下灌注桩的成桩质量尤为重要。施工过程中,桩基础的施工质量又受地质条件等诸多因素的影响,如何克服各种不利因素使混凝土灌注桩桩身质量得到保证且同时能够确保工程的经济效益,就需要在桩基础的成桩工艺比选中确定最优方案。通过实际案例收集不同成桩工艺在杂填土区的技术数据,重点分析旋挖钻桩机、回旋钻桩机、长螺旋钻机和双向螺旋挤土灌注桩机等施工工艺在杂填土区成桩的优缺点,并通过比选最终确定施工方案。

从刚性桩复合地基发展历程看短螺旋挤土工艺刚性桩复合地基综合技术优势

刚性桩复合地基因加固效果显著而备受工程界青睐,目前已在高层建筑、市政、高铁等土木工程领域地基处理中得到广泛应用。通过对刚性桩复合地基形成机理和成桩工艺沿革的简述和梳理,着重阐述钻头改进后的短螺旋挤土工艺(简称SDS工艺)及其综合技术优势。具有挤密和置换双重作用的SDS工艺所形成的刚性桩复合地基,可使处理后桩间土承载力特征值达到天然地基承载力特征值的1.1~1.5倍,且当地基土层构成和刚性桩复合地基设计参数相同时,刚性桩单桩竖向极限承载力比传统长螺旋非挤土工艺提高30%~50%。与此同时,SDS工艺与振动沉管工艺和传统长螺旋非挤土工艺相比,适应地层范围广,无噪声和振动影响,无泥土污染、渣土运输及弃土场地等不良环保和资源浪费问题。

湖区长螺旋钻孔灌注桩的施工技术

湖南汉寿分洪闸工程位于洞庭湖区冲积平原,地基为灰黑色淤泥质粉质粘土,呈软塑状,局部流塑状,故选用长螺旋钻孔灌注桩基础,从长螺旋空心钻杆向孔内泵压砼,边泵压砼,边提钻杆,成功地避免了常规桩型挤土挤桩、桩底沉渣、断桩、缩颈等质量问题。

自重湿陷性黄土场地双向螺旋桩复合地基承载能力试验研究

通过现场试验,分别研究在不同桩间距下,经过挤密处理后大厚度湿陷性黄土地基中桩间土的物理力学指标、非排土双向螺旋素土挤密桩(柔性桩)复合地基承载力特征值、非排土双向螺旋素混凝土挤密桩(刚性桩)复合地基承载力特征值,确定双向螺旋挤土桩技术在处理大厚度湿陷性黄土地基具有技术先进、稳定可靠的特点,同时具有一定的环保优势。

SDS桩处理饱和土层液化应用研究--以郑州地区为例

为了研究双向螺旋挤土灌注桩(SDS桩)在饱和土层轻微液化处理中的应用效果,利用PFC软件针对SDS桩的工作原理进行数值分析,并通过工程实例进行效果验证。结果表明:双向螺旋挤土灌注桩可以压密周围土体,减小土体孔隙比,一次性做到提高地基承载力与消除液化;双向螺旋挤土灌注桩的挤密效果具有明显的距离效应,距离扩孔位置越近,挤密效果越好;在砂层中的挤密效果较黏性土更加明显,挤密后砂土的标贯击数明显增加,而黏性土变化较小。6d间距以外标贯击数基本不受影响。

非自重湿陷性黄土地区双向螺旋挤土灌注桩复合地基应用效果分析

为分析双向螺旋挤土灌注桩复合地基在Ⅰ级(轻微)非自重湿陷性黄土地区的应用效果,该文以荥阳市中房·华纳珑熙湾项目为依托进行了现场试验,2组试桩在承载力和消除湿陷性上均满足设计要求。在Ⅰ级(轻微)非自重湿陷性场地,桩间距为3.5~4.0d的双向螺旋挤土灌注桩即可消除黄土湿陷性且不会对邻桩质量产生影响。采用双向螺旋挤土灌注桩复合地基可实现提高承载力与消除湿陷二合一的目的,替代灰土挤密桩+其他桩型复合地基,减少工程建设中的石灰用量。

挤土桩研究现状

随着城镇化的不断发展,对于桩基工程提出了越来越高的要求。挤土桩凭借其无振动、噪声小、污染少、施工速度快、质量可靠、经济实惠、承载力高以及成桩质量有很好的保证等优点而得到广大工程建设者的青睐,并投入了广泛的使用。该文概述了挤土桩的理论研究价值及工程意义,结合国内外研究现状,并针对静压桩、螺旋灌注桩和螺旋挤土桩的特点进行阐述与比较,综合对比室内试验和数值模拟实验,认为螺旋挤土桩施工简便、经济划算与环境友好,有着广阔的发展前景。

自重湿陷性黄土地基中双向螺旋挤土灌注桩负摩阻力的浸水试验研究

当前,双向螺旋挤土灌注桩(SDS桩)已在工程中广泛应用。但SDS桩在湿陷性黄土地基中的设计仍缺乏理论依据,为探究SDS桩在湿陷性黄土地区浸水状态下的力学性状,在强湿陷性黄土场地上开展了双向螺旋挤土灌注桩原位足尺浸水试验,得到了浸水状态下双向螺旋挤土灌注桩桩侧负摩阻力沿桩身传递的变化特征等力学特性。