双向螺旋挤土灌注桩(SDS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。 在短螺旋挤土灌注桩施工过程中，短螺旋挤扩钻头在钻机扭矩和竖向压力作用下，通过下旋挤扩成孔将桩孔中的土体完全挤入孔周和孔底以下土体，成桩过程中没有土体被排出地表，其成桩机理与非挤土灌注桩、部分挤土灌注桩完全不同，同时也有别于打入式桩和静压桩及沉管灌注桩和沉管扩底桩。短螺旋挤土灌注桩具有技术、成本、环保优势。适用地层包括淤泥质黏土、黏性土、粉土、砂土、含小砾石黏性土、黄土和强风化土等。对于标贯击数N>30和静力触探CPT>10MPa的地层则需要考虑采用特种成桩工艺。该类工法适用于地下水位埋深较浅的地层，但对于承压水地层和饱和软黏土地层中的施工须进行专门的分析论证。 施工短螺旋挤土灌注桩要求钻机设备具备三项基本性能：动力头能够提供足够大的扭矩；拉压卷扬能够提供足够大的下压力与提升力；主桅杆要有足够的长度。短螺旋挤土灌注桩的关键技术在于研发具有最优成孔扭矩的短螺旋挤扩钻头。 详细分析了中国京冶SDS桩施工工艺，由于SDS桩属于完全挤土型桩，在饱和软弱黏土地层成桩过程中，其侧向挤土效应引发的侧向挤压力，会使桩周超孔隙压力陡然增加，因此，在饱和软弱黏土地层的施工过程中可能会出现下列问题：在已有建、构筑物附近施工时，可能会引起地面开裂，地面隆起，周边管线开裂，建、构筑物受损：当桩间距较小时，施工产生的负面挤土效应会导致已经施工结束的工程桩发生偏移及倾斜，甚至出现上浮和断桩现象。解决方案的主要思路与目的主要思路是：将排水固结传统方法和SDSP工法相结合，发挥这两种技术各自的优势，从而形成一种新型的适用于含饱和软弱软黏土地层的复合地基处理方法。方案的目的在于提供一种增加SDS桩桩周饱和黏性土的排水固结速率，快速提高桩周及桩下土体的强度，大幅度减少工后沉降和工后沉降差，增加SDS桩的有效性和使用范围，较大幅度地加大SDS桩间距、减少SDS桩数、节省工程投资、加快施工进度，在饱和软弱黏土地层宜采用SDS桩的地基处理新方法。
双向螺旋挤土灌注桩 施工工艺 钻机设备 地基处理
沈保汉
北京市建筑工程研究院
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2014-03-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）