SDDC法結(jié)合了強(qiáng)夯與擠密的優(yōu)勢(shì),它通過(guò)對(duì)樁體、樁間土進(jìn)行擠密,使復(fù)合地基承載力提高,地基土濕陷性得到消除。以下通過(guò)與其他幾種地基處理方法的比較,可進(jìn)一步說(shuō)明該作用機(jī)理。
1與灰土擠密樁法和土擠密樁法比較
灰土擠密樁法和土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基,可處理的深度為5 m~15 m。當(dāng)用來(lái)消除地基土的濕陷性時(shí),宜采用土擠密樁法;當(dāng)用來(lái)提高地基土的承載力或增強(qiáng)其水穩(wěn)定性時(shí),宜采用灰土擠密樁法;當(dāng)?shù)鼗恋暮看笥?4%、飽和度大于65%時(shí),不宜采用這種方法?;彝翑D密樁法和土擠密樁法在消除土的濕陷性和減少滲透性方面效果基本相同,土擠密樁法地基的承載力和水穩(wěn)定性不及灰土擠密樁法。而SDDC法可以說(shuō)是綜合了兩者的優(yōu)點(diǎn)。
2與強(qiáng)夯法的比較
強(qiáng)力夯實(shí)法單位面積夯擊能量小,夯擊時(shí)僅是動(dòng)力壓密,由于存在有效區(qū)和影響區(qū)的差別,深層難以達(dá)到壓密效果,加固深度受到限制。SDDC法是以強(qiáng)夯重錘對(duì)孔內(nèi)深層填料孔內(nèi)深層作業(yè),由于樁錘直徑小,在具有相同夯錘和落距條件下,孔內(nèi)深層**夯法的單位面積夯擊能量比強(qiáng)夯法大很多。施工時(shí)由深及淺在孔內(nèi)分層填料,分層夯擊或邊填邊夯,因此本法具有高動(dòng)能、高壓強(qiáng)、強(qiáng)擠密作用,且處理深度大。
SDDC法的樁錘呈尖錐狀或橄欖狀,夯擊時(shí)對(duì)下層填料進(jìn)行深層動(dòng)力夯、砸、壓密,對(duì)上層新填料進(jìn)行動(dòng)力夯、砸、劈裂和強(qiáng)制側(cè)向擠壓。通過(guò)樁錘的動(dòng)力夯擊,在錘側(cè)面產(chǎn)生極大的動(dòng)態(tài)被動(dòng)土壓力,錘推土迫使填料向周邊強(qiáng)制擠出,樁間土也被強(qiáng)力擠密加固。該方法處理的地基,自上而下都得到加固,且達(dá)到均勻密實(shí)狀態(tài)。而強(qiáng)夯方法加固的地基是上強(qiáng)下弱,有軟弱下臥層時(shí),達(dá)不到加固目的。
3與柔性加固樁的比較
石灰樁、灰土樁、砂樁、碎石樁等柔性樁所采用的樁錘小,成樁樁徑小,夯擊能量小,壓密效果低,對(duì)樁側(cè)土擠密的側(cè)壓力小,樁間土被加固的效果差。加固后的復(fù)合地基承載能力一般不超過(guò)原地基的2倍或接近于天然地基,且樁體質(zhì)量存在儲(chǔ)多缺陷,其深度也是有限的。
SDDC法采用較重夯錘,樁體直徑可達(dá)0.6~2.5 m,單位面積受到高動(dòng)能、強(qiáng)夯擊,處理后的復(fù)合地基整體剛度均勻,地基承載力可提高3~9倍。SDDC法的高能量和高壓夯擊和動(dòng)態(tài)沖、砸、擠壓的強(qiáng)力壓實(shí)和擠密作用,使樁體十分密實(shí),土體在受到很大夯擊能后應(yīng)力緩慢釋放,不斷對(duì)樁周土施加側(cè)向強(qiáng)力擠密,同時(shí)又對(duì)樁體產(chǎn)生大的側(cè)向約束作用,使樁體具有半剛性半柔性樁的特點(diǎn)。對(duì)于分層地基或軟硬不均土層,會(huì)形成串珠狀態(tài),有利于樁和樁側(cè)土的“咬合”,增大樁側(cè)摩阻力。
4與剛性樁的比較
鉆孔混凝土灌注樁、預(yù)制樁、沉管灌注樁以及CFG樁等剛性加固樁雖然有其各自優(yōu)點(diǎn),但也存在諸多特點(diǎn):打入樁施工噪音大,截樁工作量大且費(fèi)工,工程造價(jià)高,打樁機(jī)又污染空氣;混凝土灌注樁或CFG樁存在樁身質(zhì)量缺陷,樁側(cè)土未被擠密,土對(duì)樁的約束力小;這類樁使用鋼材和水泥等,工程造價(jià)遠(yuǎn)高于SDDC法,且地基是靠剛性樁承載,而不是復(fù)合地基承載。另外,由于混凝土灌注樁的樁側(cè)土未被擠密,在混凝土硬化收縮時(shí),樁體混凝土與樁側(cè)土間出現(xiàn)縫隙,使樁側(cè)摩阻力下降。而SDDC法在成孔后樁側(cè)土對(duì)樁體產(chǎn)生很好的“咬合”作用,可形成良好的整體受力的復(fù)合地基。
5與鉆孔灌注樁比較
鉆孔灌注樁在成樁過(guò)程中不能消除地基土濕陷性,由于土質(zhì)較差、土體張力小可能出現(xiàn)孔壁塌陷、孔內(nèi)局部縮頸等問(wèn)題,而SDDC法不會(huì)存在這種問(wèn)題。
6與高壓噴射注漿法比較
高壓噴射注漿法對(duì)地下水流速度過(guò)大、噴射漿液無(wú)法在注漿套管周?chē)痰惹闆r不宜采用。而SDDC法可以消除地下水的影響,不論是否處于地下水位以下都可以采用該法處理。