一DDC/SDDC技术

孔内深层强夯法(Down-hole dynamic compaction英文缩写DDC法) ，是由北京工业设计研究院司炳文先生发明，最初利用建筑垃圾作为骨料（又叫DDC碴土桩），能将软弱地基坚实加固，并能利用建筑垃圾，是一种“绿色的工程技术”。该方法先采用特种重锤冲击成孔或机械引孔，甚至直接机械成孔至预定深度，形成桩体填料的通道，然后采用特种重锤自下而上分层填料强夯或边填料边强夯，形成高承载力的密实桩体和强力挤密的桩间土共同组成具有较高承载力的复合地基。

孔内深层强夯法根据设计、施工选取的设备机具不同，桩径大小不同，又分为DDC桩及SDDC桩 (Super down-hole dynamic compaction英文缩写SDDC法)，它们的主要差异为：

该工法集高动能、超压强、强挤密各效应于一体，适用于建(构)筑物、铁路、公路、机场、港口等工程软弱土层的地基处理，并可用于无机无毒固体垃圾的消纳处理。

孔内深层强夯法 (DDC/SDDC) 技术有如下几大特征:

1.可以处理多种不同不良地质：对于素填土、杂填土、砂土、粉土、粘性土承载力低，或欠固结，力学性能差的地层，或不宜进行工程建设的湿陷性黄土、淤泥质土等均可以进行有效处理。

2.地基处理后，因为通过夯击能将填料“挤”进土体中，土体的密实性大大提高，工程场地承载力能够得到显著提高，整体刚度均匀，沉降变形小。

3.可以有效处理较深地质的不良地质，目前DDC桩处理深度可达到30m，SDDC桩处理深度可达到50m。

5.近年来随着新设备的投入，目前DDC/SDDC单桩挤密范围可达到600~2000mm、桩径根据采用的不同设备可达到600~3000mm，因此施工效率显著提高。

6.DDC法处理地基的用料可就地取材，十分广泛，可采用素土砂土、碎石、水泥土、建筑固体垃圾、工业废料、灰土、混凝士以及其他的非腐蚀性混合物、对地下水无污染的材料作为桩体填料。

由于该工法夯击能大，凡是能填入孔内的材料，在高动能、超压强的夯锤劈、砸、挤、压作用下均能达到设计目的。其粒径的限量是根据一般设备动能压强所定，在特殊条件下，只要孔径能放入所需的粒径，超压强动能锤可将其在孔内予以粉碎，砸入孔底，挤入桩周。配比的限定是根据工艺设备和成桩的技术特征而定，对活性材料是以装载机斗容量进行配合搅拌。只要按其配比，装载机几次翻滚搅拌和异形夯锤高动能的压强挤扩即可将材料粉碎搅拌均匀。所以，对填料粒径、拌合方式没有严格的要求，一般能放入孔内即可，装载机搅拌即可。

7．绿色环保：DDC法处理各类软弱地基时，以动力固结为手段，采用无机材料，如无机无毒的固体士、砂、石料、建筑垃圾、工业废料以及它们的混合物等为填料，不仅能变废为宝，还达到了节约钢材、水泥，降低工程成本，节约耕地、保护生态环境，具有绿色工程技术效应的特征。

二某广东地区物流园区工程实践

1  项目背景

项目处于广东省，建设场地在施工前为采石场，坑底已至较新鲜中风化花岗岩层，本工程前期采用砂质粘性土填平，但只采用推土机械推平而成，未做碾压，厚度在0.4~23.6m之间，平均厚度达12.6m，堆积年限小于半年，因此填土密实度较差，呈欠固结状态，勘察资料给出的设计参数为：=80kPa，=3.97MPa。

该项目为多层物流园区，物流仓库首层荷载设计标准为3t/m²，使用要求沉降不超过70mm，园区内道路按一级公路行车标准，使用要求沉降不超过150mm，对应的地基参数要求为：=120 kPa，=6.0 MPa，现状土不能满足室内外承载力及沉降控制的要求。

同时，因现场坑底为中风化岩，结构主体采用嵌岩桩，欠固结土如果不处理，一方面会带来负摩阻力影响，更重要的是，土体对桩身侧向约束差，结构主体有明显工程隐患。所以，本工程必须对填土进行密实，固结处理。

2  方案选择

本工程有较大区域填土深度厚度在20米左右，先后考虑过超高能级强夯、高能级分层强夯、土内注浆等方案，第一种方案考虑到邻近地块对面有已建成建筑，过高能级强夯会产生极大震动；第二种方法因现场已经填土至场地标高，挖开后分层强夯经济不合理，工期也很长；土内注浆则需要做工艺试验，不易预控成本，另外也有可能对周边水土造成污染，经过上述考虑，最后选定了SDDC工法。

3  设计方案

由于DDC/SDDC工法，在我国的华北，东北，华东、中原，及西北等地的国家大型工业项目及民用高层建筑，有广泛的应用，但在南方地区，地下水丰富，使用SDDC工法处理大厚度欠固结填土的可借鉴案例很少，方案的确定结合规范及向专业人士咨询后决定。

SDDC桩采用旋挖设备机械成孔，孔径为1.0m，桩端持力层为中风化花岗岩层顶层，正方形布桩（3.0mx3.0m）。

填料经过调研和比选，采用素土。施工时采用橄榄形锤分层回填夯扩，能级为1000 kN·m成桩直径1.4m。

最终本工程共布置约4000根桩，预计工期三个半至四个月左右。

4  施工工艺控制要求

施工前应进行场平，场地承载力应具备足够强度，以保证成孔机械保持垂直稳定，垂直度偏差不应大于孔深的2.5%，成孔中心偏差不应超过桩径的1/4；填料前应空夯试击，确保重锤处于自由落体状态后方可填料；每次填料收锤标准为最后一击夯沉量不大于150mm；填料素土为保证击实效果，需要通过击实试验确认最佳含水率，达标后方可进行填料作业。

5 检测要求

5.1 桩长范围内，桩间土平均挤密系数不低于0.9，每探井从桩顶向下0.5米开始，每间隔1米取样一件直到桩底，检测探井数不应少于总桩数0.3%，且各建筑单体不少于3个。

5.2 桩身填料压实系数，平均值不低于0.97，最小值不低于0.93。

5.3 复合地基承载力不低于140 kPa，采用刚性圆平板载荷试验（直径3.4m）。

6  工程成果及经验教训

本工程最后经过将近六个月的施工，完成了SDDC施工及检测，检测后复合地基承载力达到140kPa，压缩模量达到7Mpa，其中载荷板试验沉降量平均仅为3.14mm，远低于规范限值40mm，完全满足了项目的使用要求，现场土体状态进行了良好的改善，确保了工程基础的安全可靠。

同时，在施工过程中，也遇到了不少之前未预料到困难，一度干扰阻碍了工程的进展。首先是SDDC的成孔，本工程前期成孔方案的选择从成本及工期出发，未充分预料到土质的松散程度，采用机械成孔塌孔现象时有发生，先后通过降水，套筒辅助等方式才提高了成孔效率，因此针对类似地质条件，对于成本估算时，成孔方式应该做更充分的考虑，有条件的情况下，宜通过试桩确定经济及技术更平衡的成孔方案；其次，对于填料的选择，要考虑工期对应的天气状态，本工程施工期间为当地雨季，素土填料在前期测算中在当地是最经济的材料，但由于要翻晒至最佳含水率，雨季中受天气影响很大，工程进展一度受制严重，最终业主为保障工期，更换部分填料为碎石，所以填料的选择要考虑施工中天气制约因素。另外，桩体的填料不同，检测内容也会有不同，这个在设计阶段需要考虑到，例如素土桩对应桩体本身的压实系数，用于碎石填料桩体就不适用，需要换算其它检测其密实度的数据检测。

三结束语

孔内深层超强夯技术（SDDC）工艺对于解决较厚场地土深层部分欠固结的情况，有着工艺直观，原理明确的特点，因而达成加固成果的可靠性高。

然而由于不同地区水文地质条件的差异性，工程方案不能完全照搬，工程质量及造价控制需要同时考虑到当地的具体情况，需要由专业有经验的设计、施工及管理团队共同制定技术方案，才能达到最佳的成果。

参考文献：

[1] 史世强, and 夏卫鹏. "SDDC在大厚度垃圾土回填软弱土层地基处理中的应用." 建筑技术开发 47.18(2020):3.

[2]  管清贤, 熊耀湘. "浅谈DDC和SDDC桩作用原理与特性." 山西建筑 (2006).

[3] 《孔内深层强夯法技术规程》CECS 197-2006

[4] 《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012